基于嵌入式的振動信號采集分析系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展，人們對機械設(shè)備的可靠性提出了更高的要求。機械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)C械設(shè)備運行過程中的工況進行在線或離線檢測，便于及時發(fā)現(xiàn)故障或?qū)ζ涔收系陌l(fā)展趨勢做出早期的預(yù)測，然后可以采取相應(yīng)的措施對機械設(shè)備進行維護和保養(yǎng)，以免造成巨大的損失。
　　 本課題針對工廠對機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的實際需求，開發(fā)了基于嵌入式Linux系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)。由于機械設(shè)備運行過程中產(chǎn)生的振動信號包含豐富的故障信息，其分析

2、方法和理論都比較成熟，因此，該系統(tǒng)選擇對機械設(shè)備的振動信號進行采集處理，采用ARM處理器為核心、CPLD作為輔助，具有信號預(yù)處理、數(shù)據(jù)采集顯示、信號分析和數(shù)據(jù)管理等功能。系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要包括ARM主控模塊、信號預(yù)處理模塊以及數(shù)據(jù)采集模塊。ARM主控模塊是利用ARM的強大控制能力實現(xiàn)對系統(tǒng)各個模塊的控制處理。信號預(yù)處理模塊主要完成加速度傳感器輸出的模擬信號的調(diào)理、放大和抗混濾波處理，為數(shù)據(jù)采集做好準備。數(shù)據(jù)采集模塊豐要是根據(jù)豐控模塊設(shè)置

3、的采集參數(shù)實現(xiàn)四通道經(jīng)過預(yù)處理的模擬信號的16位A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)通過FIFO傳送給ARM作進一步分析處理。系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要完成嵌入式Linux系統(tǒng)的各個組成部分在ARM上的移植實現(xiàn)，利用基于Qt/Embedded的圖形界面軟件Qtopia完成數(shù)據(jù)的采集顯示和通信、以及信號分析理論在系統(tǒng)上的實現(xiàn)。
　　 為了驗證系統(tǒng)功能的正確與否，采用信號發(fā)生器的正弦信號作為系統(tǒng)的輸入信號進行采集與分析處理，系統(tǒng)所得的時頻域分析結(jié)