旋转机械的角位移测及故障判断系统.docVIP

旋转机械的角位移测量及故障判断系统 摘 要 本设计采用软件和硬件相结合的方法，将圆光栅传感器、数据采集器、计算机和虚拟仪器技术结合在一起，具有较高测量机构的凸轮机构分度精度测量系统，并能实现实时数据处理、显示和打印测量结果，通过对测试软件加以丰富和完善，对凸轮特性加以分析，则可实现凸轮机构的故障诊断功能。 关键词: 圆光栅传感器；虚拟仪器；数据采集卡；LabVIEW；细分；计数判定；转角显示；记录；FFT变换 The revolving machinery angular displacement survey and breakdown diagnosis system design ABSTRACT This design uses the method which the software and the hardware unify, the round diffraction grating sensor, the data acquisition card, the computer and the Virtual instrument technology unifies in together, realizes to the cam indexing organization indexing precision survey. Uses the method which the hypothesized instrument software programs to realize to surveys the signal the processing analysis, may realize real-time functions and so on corner demonstration, recording and printing measurement result, through carries on the frequency range analysis to the survey signal, may realize to the cam gear breakdown diagnosis function. KEY WORDS: Round diffraction grating sensor; Virtual instrument; Data acquisition card; LabVIEW; Segmentation; Counting determination; Corner demonstration; Record; FFT transformation 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 1系统总体方案的设定 1 1.1 测量系统的原理方案 1 2 各主要模块的设定及选择 4 2.1 凸轮机构的设计 4 2.1.1 凸轮机构的组成 4 2.1.2 凸轮机构的特点 4 2.1.3 凸轮机构的类型 4 2.2 光栅传感器的设计 4 2.2.1 圆光栅测角仪的工作原理： 4 2.2.2 光栅式数字传感器： 5 2.2.3 光栅测量原理 5 2.3 细分技术 8 2.3.1测角与细分原理： 8 2.3.2 细分方法： 9 2.4 计数与判定部分的设计 16 2.5 转角显示和记录 21 2.5.1 转角显示 21 2.5.2 转角的记录 23 2.5.3 USB 接口及其驱动程序 24 2.5.4 滤波 25 3 前后面板的设计及软硬件的连接 26 3.1 后面板的设计 26 3.1.1 顺序执行和并行执行 26 3.1.2 循环结构和接点 26 3.1.3 参数的设置 26 3.2 硬件的连接 27 4 故障诊断 28 4.1 故障诊断的方法 28 4.1.2 振动的分类 28 4.1.3 振动的表征和测试 28 5 虚拟仪器和LabVIEW工具的发展简介 30 5.1 虚拟仪器系统及其软件结构 30 5.2 虚拟仪器的现状 31 5.3 虚拟仪器的展望 32 5.4 LabVIEW 工具 33 致 谢 35 参考文献 36 1系统总体方案的设定 1.1 测量系统的原理方案 方案（a）为直接计数系统的原理方案。当光栅每移动一个栅距角ψ时，记数编码电路送出一个计数脉冲，由可逆计数器进行计数和译码显示。 方案（b）为全细分计数系统的原理方案。当光栅每移动一个栅距角ψ时，细分电路可以送出等于细分数的n个脉冲，由可逆计数器进行计数和译码显示。这种原理是目前广为采用的方案。 方案（c）为整数与小数分别处理的计数系统的原理方案。光栅信号由分离电路分离出整数计数脉冲和小数计数脉冲，然后分别经整数计数编码电路和细分电路送出综合计数脉冲，由可逆计数器进行综合计数和译码显