無線應變測試系統(tǒng)設計.pdf

1、應變測量技術是研究分析機械強度和機械結構的一個非常重要的方法，在自動控制、自動檢測、確保設備可靠工作和設計理論的發(fā)展中有著非常重要的作用。通過應變的測量分析技術，能夠測量被測構件受到的應力和應變，進而分析被測構件的受力狀況，確定其可靠性程度，驗證設計方案的合理性，得到設備工作時候的負載譜。本課題通過采用無線數(shù)據(jù)通信技術和傳感器技術相結合，完成了無線應變測試裝置的設計。
　　在本系統(tǒng)中，應變數(shù)據(jù)傳輸采用無線通信技術，解決了傳統(tǒng)測試方

2、法因為大量線纜導致測試難度大，效率低，特別是難于采用集電裝置和測試人員不易接近的部件測試等問題。系統(tǒng)采用單片射頻數(shù)據(jù)收發(fā)芯片nRF9E5為核心，其內(nèi)部集成了高性能的8051單片機內(nèi)核，應用無線數(shù)據(jù)收發(fā)技術和傳感器技術實現(xiàn)了應變數(shù)據(jù)的采集和短距離內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)主要分為兩個部分，分別是應變數(shù)據(jù)的采集發(fā)射端和應變數(shù)據(jù)的接收端，通過無線數(shù)據(jù)通信技術完成二者之間的數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)采集發(fā)射端的主要功能就是采集和發(fā)送應變數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)接收端的主要功能就

3、是接收和處理應變數(shù)據(jù)。
　　在深入學習元器件工作原理和數(shù)據(jù)通信的基礎上，進行了系統(tǒng)的電路設計，給出了系統(tǒng)的電氣連接圖和PCB原理圖，并制作出了系統(tǒng)實物。為了驗證本系統(tǒng)的整體性能、無線數(shù)據(jù)傳輸是否可靠以及測試精度，對設計的系統(tǒng)進行了性能標定，得到了測試系統(tǒng)的靈敏度和線性度，并且利用實驗室齒輪箱傳動軸裝置，進行了齒輪箱輸入軸的應變測試實驗，采集了實時應變電壓信號，最后通過MATLAB處理得到了齒輪箱輸入軸的應變信號，證明了該系統(tǒng)能夠準