基于無(wú)線(xiàn)射頻通信的柴油機(jī)曲軸扭矩在線(xiàn)檢測(cè)裝置的研制.pdf

1、現(xiàn)如今,造船工業(yè)與船舶科學(xué)技術(shù)發(fā)展非常迅猛,對(duì)船舶機(jī)動(dòng)性能的要求也越來(lái)越高,因而在船舶工業(yè)當(dāng)中,對(duì)船舶動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求也相當(dāng)高。由于船舶在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中工況相當(dāng)復(fù)雜,駕駛員往往需要頻繁地對(duì)其進(jìn)行倒車(chē)、正車(chē)、緊急剎車(chē)、快速起動(dòng)、突然加速或減速等非穩(wěn)態(tài)運(yùn)行操作,船舶動(dòng)力系統(tǒng)需要承受相當(dāng)大的沖擊,特別是柴油機(jī)的轉(zhuǎn)軸需要承受非常大的瞬時(shí)扭矩峰值,容易對(duì)動(dòng)力裝置軸系造成損壞,因此有必要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)扭矩的工作狀況。除此之外,柴油機(jī)性能測(cè)試和故障診斷

2、需要測(cè)出柴油機(jī)的功率,而柴油機(jī)功率的計(jì)算又少不了柴油機(jī)曲軸的扭矩測(cè)量,因此對(duì)柴油機(jī)曲軸的扭矩動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)具有非常重要的意義。在柴油機(jī)轉(zhuǎn)軸處于高速旋轉(zhuǎn)的情況下,要測(cè)試實(shí)時(shí)的扭矩值,最棘手的問(wèn)題是如何將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵饨鐏?lái)。采用接線(xiàn)的方式是行不通的,而一般做法是采用導(dǎo)電滑環(huán)來(lái)完成,但是導(dǎo)電滑環(huán)存在摩擦發(fā)熱,使用壽命不長(zhǎng),而且容易引起信號(hào)波動(dòng),造成重大誤差。為了克服這些問(wèn)題,我們利用射頻通信技術(shù),采用無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?研制了無(wú)線(xiàn)扭矩檢測(cè)裝置

3、,有效的解決了以上問(wèn)題。
　　 本文在詳細(xì)了解了柴油機(jī)曲軸工作狀況,扭矩的測(cè)量原理、測(cè)量信號(hào)、及其主要功能的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出了該檢測(cè)裝置。在硬件設(shè)計(jì)上,我們采用CC2430芯片,它是符合ZigBee技術(shù)的2.4GHz射頻系統(tǒng)單芯片,集成了8051單片機(jī)內(nèi)核和A/D轉(zhuǎn)換模塊,大大簡(jiǎn)化了外圍電路設(shè)計(jì)。放大電路采用了AD623芯片來(lái)對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行放大,并按照要求設(shè)計(jì)了放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、射頻收發(fā)電路、串口通信電路等,并進(jìn)行了調(diào)試。