【精品毕设】振动测试仪设计

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基于变幅放大的机械振动精密测量仪设计

基于变幅放大的机械振动精密测量仪设计

基于变幅放大的机械振动精密测量仪设计基于变幅放大的机械振动精密测量仪设计摘要:随着科技的不断发展,机械振动精密测量在现代工程领域中起到越来越重要的作用。

本文提出了一种基于变幅放大的机械振动精密测量仪的设计方案,该方案通过变幅放大器对机械振动信号进行放大,从而提高了测量的精度和稳定性。

通过实验验证,该设计方案能够准确地测量机械振动的振幅和频率,为机械振动的研究提供了新的思路和方法。

关键词:机械振动;变幅放大器;精密测量;振幅;频率 1. 引言机械振动是机械运动中常见的现象,对于机械的性能和寿命具有重要的影响。

因此,准确地测量机械振动的振幅和频率对于机械工程师来说是非常重要的。

虽然目前已经存在一些测量振动的方法,但是它们在精度和稳定性方面存在一定的局限性。

因此,设计一种基于变幅放大的机械振动精密测量仪是十分必要的。

2. 设计方案本文设计的机械振动精密测量仪的主要组成部分是变幅放大器。

在传统的机械振动测量仪中,振动信号经过传感器直接放大,精度和稳定性有限。

在本设计方案中,我们使用了一种先进的变幅放大器,能够将振动信号的幅值进行放大,从而提高了测量的精度和稳定性。

该变幅放大器采用了电路控制,能够根据需求对振动信号进行可调的放大。

3. 实验结果为了验证设计方案的可行性,我们进行了一系列的实验。

首先,我们使用标准的振幅和频率信号进行了校准,确保测量仪的准确性。

实验结果表明,设计方案能够准确地测量出给定振幅和频率的机械振动信号。

随后,我们对不同振幅和频率的机械振动进行了测量,得到了准确的测量结果。

实验还表明,设计方案在不同工况下均能够保持较高的测量精度和稳定性。

4. 结果分析通过实验结果的分析,可以得出以下结论:设计方案能够有效地提高机械振动的测量精度和稳定性。

一方面,采用变幅放大器进行放大可以有效地提高信号的信噪比,从而减小测量的误差。

另一方面,变幅放大器能够根据需求可调整放大倍数,适应不同强度振动的测量要求。

振动测试的教学实验设计分析

振动测试的教学实验设计分析

振动测试的教学实验设计分析振动测试是一个重要的实验技术,用于研究物体在振动状态下的动态性能。

通过这个实验,可以了解振动系统的特性,对振动系统进行建模和分析。

本文将详细介绍振动测试的教学实验设计和分析。

实验目的:1.了解振动测试的基本原理和实验设备;2.通过实验掌握振动系统的特性;3.学会使用实验数据进行振动分析。

实验设备:1.振动台:用于提供振动激励,测试物体的振动特性;2.加速度传感器:用于测量物体的加速度信号;3.功率放大器:用于调节振动激励的幅值;4.数据采集卡:用于采集和记录加速度传感器的输出信号。

实验步骤:1.将被测物体固定在振动台上,并连接加速度传感器;2.将功率放大器和数据采集卡与振动台和加速度传感器连接;3.打开功率放大器和数据采集卡,并进行校准;4.设置振动激励的频率和幅值,并记录数据;5.改变振动激励的频率和幅值,记录不同条件下的振动响应数据;6.停止振动激励,保存实验数据。

实验数据分析:1.绘制振动激励的频率和幅值与物体振动响应的幅值和相位差的关系曲线图;2.分析曲线图,找出物体振动系统的固有频率、阻尼比等参数;3.利用振动分析方法,对振动系统进行模态分析,并计算出物体的振动频率和振动模态;4.将实验结果与理论分析结果进行比较,总结分析结果。

实验注意事项:1.实验前要确保实验设备和传感器的正常工作;2.加速度传感器的安装位置要合适,避免干扰;3.振动台的振动激励要从小到大逐渐增加,避免损坏设备;4.实验数据要准确记录,包括振动激励的频率和幅值,以及物体的振动响应数据;5.实验后要对设备进行清理和维护,确保其正常使用。

实验结果分析:通过上述实验步骤和数据分析,我们可以得出以下结论:1.物体的振动响应随着振动激励的频率和幅值的变化而变化;2.物体的振动系统具有固有频率,不同的固有频率对应不同的振动模态;3.随着阻尼比的增加,物体的振动响应减弱;4.实验结果与理论分析结果吻合,说明实验设备和方法的可靠性。

《2024年基于变幅放大的机械振动精密测量仪设计》范文

《2024年基于变幅放大的机械振动精密测量仪设计》范文

《基于变幅放大的机械振动精密测量仪设计》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展,机械振动精密测量在众多领域中显得尤为重要。

从精密制造到航空航天,从地质勘探到生物医学研究,机械振动的精确测量都是不可或缺的。

然而,传统的振动测量仪在面对复杂多变的振动信号时,往往存在测量精度不足、响应速度慢等问题。

因此,设计一款基于变幅放大的机械振动精密测量仪显得尤为重要。

本文将详细阐述该测量仪的设计思路、原理及关键技术。

二、设计目标本设计的目标在于开发一款高精度的机械振动精密测量仪,该仪器应具备以下特点:1. 高精度:能够精确测量微小的振动信号,满足精密制造和高端科研需求。

2. 快速响应:能够快速捕捉到振动信号的变化,提高测量效率。

3. 稳定性好:在长时间连续工作时,保持稳定的测量性能。

4. 易于操作:界面友好,操作简便,方便用户使用。

三、设计原理本测量仪基于变幅放大原理进行设计。

变幅放大是指通过特定的机械结构或电子电路,将微小的振动信号放大,以便于精确测量。

本设计采用先进的传感器技术和电子电路,实现对振动信号的精确捕捉和变幅放大。

四、结构设计1. 传感器部分:选用高灵敏度的振动传感器,将微小的振动信号转换为电信号。

2. 变幅放大部分:通过精心设计的机械结构和电子电路,将电信号进行变幅放大,提高信噪比。

3. 数据处理部分:采用高性能的微处理器和算法,对放大的电信号进行进一步处理,提取出有用的振动信息。

4. 显示与控制部分:采用人性化的界面设计,方便用户进行操作和查看测量结果。

五、关键技术1. 高精度传感器技术:选用高灵敏度、低噪声的振动传感器,确保测量精度的同时降低干扰。

2. 变幅放大技术:通过精心设计的机械结构和电子电路,实现对振动信号的稳定、有效放大。

3. 信号处理算法:采用先进的数字信号处理算法,提取出有用的振动信息,消除噪声干扰。

4. 抗干扰设计:采取屏蔽、滤波等措施,提高测量仪的抗干扰能力,确保测量结果的准确性。

振动测试仪检测装置的设计

振动测试仪检测装置的设计
2.1 振动测试仪及其检测装置介绍 振动测试仪主要由 2 个振动传感器和 1 个信号放大电子 组件组成。振动传感器基于电磁感应定律, 振动时, 传感器内部 的 线 圈 中 会 产 生 相 应 大 小 的 感 应 电 动 势 。经 传 感 器 输 出 的 电 压 信号 , 通 过电 子 组 件放 大 、检 波及 变 换 后, 将 信 号 转化 为 飞 机可 以接收的信号并通过指示器指示出来。 2.2 硬件系统设计原理 本检测装置可以按照维护要求对传感器和电子组件实现 离 位 测 量。硬 件 系 统主 要 由 交流 电 源 、直流 电 源 、电动 振 动 台、 PC104 计算机系统、8038 函 数 发生 器 、信 号采 集 处 理模 块 、通 讯 模块以及相应调理电路等组成。硬件系统设计原理如图 1。 振 动 传 感 器 测 试 时 , 由 电 动 振 动 台 提 供 标 准 的 频 率 、幅 度 和加速度可调的机械振动, 传感器感应振动并产生相应电动 势, 并将其输入 A/D 板进行 A/D 转换。电子组件是测试的重点, 其本 身 由 115 V±15% 400 Hz ±10%的 交 流 电 源 驱 动 , 计 算 机 程 序通过 D/A 转 换输 出 一 定大 小 电 压, 控 制 函 数发 生 器 8038 输 出频率可调的正弦信号, 此振动模拟信号经组件上的测量插座 接入组件, 经组件调理放大后输出相应的电压, 此电压同样输
4 结束语
创 新 点:模 块 化 、数 字 化 、智 能 化 是 军 用 维 修 检 测 设 备 发 展 的必然方向。正是基于此, 设计开发了这套检测装置。该装置提 供友好的人机界面, 简化了操作, 能精确有效地完成对某机载 振动测试仪地检测, 取得了良好的效果, 达到预定的设计要求。 参考文献 [1]张晓明,徐惠钢.基于 PC/104 总线的多功能扩展通信模块的设 计[J]微计算机信息,2004,5:43、44、59 [2]郭维芹. 实用模拟电子技术.北京:电子工业出版社,1999. [3]王永山等. 微型计算机原理与应用.西安:西安电子科技大学 出版社,1999. [4]李军等. 最新 VESASVGA 图形图像编程秘技.北京:北京航空 航天大学出版社,1999.某型飞机仪表设备说明书 内部资料 作 者 简 介: 陈 鹏 , 男 , (1978- ), 江 西 安 义 人 , 汉 族 , 学 士 , 助 教 , 主 要从事航空发动机故障诊断方面的教学和科研工作;祝刚, 男, (1963- ), 河南 信 阳人 , 汉 族 , 硕士 , 讲 师 , 主要 从 事 机电 一 体 化方 面的研究;谢平, 男, (1982- ), 湖北襄樊人, 汉族, 学士, 助教, 主要 从事航空发动机故障诊断方面的教学和科研工作。 Biogr aphy:Chen Peng,male, (1978 - ),the Han nationality. The teaching and researching area include malfunction diagnosing of Aeroengine. (464000 河南信阳 空军第一航空学院)陈鹏 祝刚 谢平 (The 1st Aer onautic Institute of the PLA For ce, Xinyang 464000 China) Chen Peng Zhu Gang Xie Ping 通 讯 地 址:(464000 河 南 河 南 信 阳 空 军 第 一 航 空 学 院 发 动 机 教研室)陈鹏

电力变压器振动检测仪设计

电力变压器振动检测仪设计

毕业生毕业论文题目:电力变压器振动监测仪设计院系名称:电气工程学院专业班级:学生姓名:学号:指导教师:教师职称:摘要电力变压器是电力系统中重要的电气设备之一,它能够把一种等级的电压转换成另外一种等级的电压。

电力变压器一旦发生事故,将引起电网故障,甚至导致系统崩溃和瓦解,其危害极大。

因此,人们开始关注变压器状态监测的研究的应用。

由于传统的监测方法与电力系统有电气连接,而变压器振动监测法是通过粘过在器身上的振动加速度传感器获取变压器的振动信号,以一种与电力系统完全无电气连接的方式对变压器状态进行监测。

本文通过对变压器振动原理的研究,基于虚拟仪器技术开发一套变压器振动在线监测系统,能可靠的采集变压器振动信号并分析变压器的运行状态。

主要涉及下列内容:变压器振动原理的分析、系统总体方案的设计、系统硬件设备的设计与选型、系统软件部分的设计,系统的调试与结果分析等。

其中系统软件部分的开发是基于LabVIEW虚拟仪器开发平台来实现的。

通过系统软硬件的设计与调试,电力变压器振动监测仪能够正确地对变压器振动信号进行数据采集与分析,达到了预期的设计要求。

关键词:变压器;振动监测;虚拟仪器;数据采集Title Design of a Vibration Monitoring Device of the ElectricalPower TransformerAbstractPower transformer is one of the most important electrical equipment in the power system , it can change one level of voltage into another voltage level. If a power transformer occurrence an accident, it will cause a fault in the power system, and even lead to the power system crashes and the collapse of its great detriment. Therefore, people begin to pay attention to the study of transformer condition monitoring applications. As a result of traditional monitoring methods have a electrical connection to the power system, and transformer vibration monitoring is glue a vibration acceleration sensor on the bodyof the power transformer to obtain the transformer’s vibration signal. In the power system the vibration acceleration sensor with no electrical connections to transformer on the state variable monitoring.In this paper, Author will use LabView virtual instrument development platform to develop a vibration-line transformer monitoring system to reliablly collect the transformer’s vibration signal and analysis the operational status of the transformer. Mainly related to the following: the principle of vibration analysis of transformer, the system overall program design, system design and hardware selection, system software design, system testing and results analysis. And the system software is based on the LabVIEW virtual instrument development platform to achieve the function.Through system design and debugging of hardware and software, vibration-line transformer monitoring system can a cquisition and analysis the transformer’s vibration signal correctly , and it can achieve the desired design requirements.Keywords:Transformer;Vibration monitoring;Virtual Instrument;Data Acquisition目次1绪论 (1)1.1变压器状态监测与故障诊断 (1)1.1.1 变压器状态监测意义 (1)1.1.2 变压器在线监测的特点 (2)1.2变压器监测、诊断的主要方法 (3)1.2.1 低压脉冲LVI(Low Voltagel Impulse)法 (3)1.2.2 频率响应分析法(Frequency Response Analysis) (4)1.2.3 变压器油中溶解气体的气相色谱分析法(DGA) (4)1.3变压器振动监测在国内外的发展概况 (4)1.4虚拟仪器技术的原理及在测控方面的应用 (5)1.5本文研究的主要内容与组织结构 (6)1.5.1研究的主要内容 (6)1.5.2 论文组织结构 (6)2变压器及振动监测系统的基本原理 (7)2.1变压器工作原理 (7)2.2变压器故障 (8)2.3变压器器身振动原因 (11)2.4磁致伸缩的原理与故障判断 (11)2.4.1磁致伸缩原理 (11)2.4.2 变压器铁心与绕组的工况与其振动大小之间的关系 (13)2.4.3 变压器振动监测故障判断依据 (13)3系统总体设计 (15)4系统硬件设计 (17)4.1加速度传感器 (17)4.2电荷放大器 (18)4.3数据采集卡 (19)4.4监测系统抗干扰措施 (21)5系统软件设计 (22)5.1虚拟仪器 (22)5.1.1 虚拟仪器的定义 (22)5.1.3 虚拟仪器的系统构成 (23)5.2LABVIEW简介 (24)5.3电力变压器振动监测仪软件设计 (25)5.3.1 系统软件结构及具体功能的实现 (25)5.3.2 振动信号的分析 (29)6系统调试与实验结果 (31)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1绪论1.1变压器状态监测与故障诊断1.1.1 变压器状态监测意义电力变压器是一种常见的电气设备,它能够把一种等级的电压转变成另外一种等级的电压。

智能振动测试仪的设计

智能振动测试仪的设计

智能振动测试仪的设计
3 系统软件设计.....................................................26 3.1 软件开发环境 ...............................................26 3.2 主程序设计 .................................................27 3.3 数据采集子程序设计 .........................................27 3.4 数据处理子程序设计......................................28 3.5 键盘和 LCD 显示子程序 ......................................29 3.6 通讯子程序设计 .............................................31 3.6.1 上位机程序设计........................................31 3.6.2 下位机程序设计........................................31 4 结论.............................................................33 参考文献...........................................................34 致谢 ...........................................................35 附录 A 硬件原理图..................................................36 附录 B 软件程序设计清单............................................38

工作台振动测量仪设计 (2)

工作台振动测量仪设计 (2)

摘要本文简要介绍了工作台丝杠测量仪的研究概况以及发展的现状与趋势,并以工作台丝杠测量仪的结构设计为题,主要进行工作台丝杠测量仪及测量架的结构设计和计算。

根据设计要求,进行了电机的选择、工作台的设计及计算、测量架的设计及计算等。

并根据设计和计算结果绘制CAD装配图和部分零件图。

通过构思机构运动方式和传动结构布局、并对零部件进行三维实体造型和设计计算等环节,培养了我的设计、计算、制图能力,通过比较完整系统的设计过程,以提高我的独立分析与解决工程实际问题的能力。

关键词丝杠测量仪滚珠丝杠工作台AbstractThis paper describes the measuring table of the screw profile and the development status and trends, and screw gauge table design theme, the main table and the measuring instrument for measuring screw frame design and calculation . According to the design requirements for the motor selection, design and calculation table, measuring frame design and calculation. The results according to the design and CAD drawing assembly and some parts diagram.Institutions through the concept of structure and layout of the Movement and transmission, and three-dimensional solid modeling components and design aspects of computing, cultivated my design, calculation, drawing ability, by comparing the complete system design process to improve my independent analysis and The ability to solve practical engineering problems.Keywords Screw gauge Ball screw Table目录1 引言 (1)1.1 滚珠丝杠的类型 (1)1.2 滚珠丝杠的特点 (2)1.3 滚珠丝杠副的发展现状及趋势 (2)1.4 课题任务要求 (6)2 工作台丝杠测量仪部分设计 (7)2.1 电机的选择 (7)2.2 工作台丝杠测量仪部分的结构设计 (11)2.3 工作台丝杠测量仪部分的技术要求 (18)3 丝杠测量仪测量架部分的设计 (19)3.1 涡轮蜗杆的选择 (19)3.2 测量架部分其她零部件的选择 (25)4 总结 (28)结束语 (29)致谢 (30)参考文献 (31)1 引言所谓滚珠丝杠就是是将回转的运动转化为直线上的运动,或将直线上的运动转化为回转运动的优秀的产品。

工作台振动测量仪设计

工作台振动测量仪设计

摘要振动测试仪是一种能测量机械、物体等振动的测量仪器。

比如测振仪、动平衡仪、振动测试与模态分析仪都算是振动测试仪。

振动是自然界、工程技术和日常生活中普遍存在的物理现象。

各种机器、仪器和设备运行时,不可避免地存在着诸如回转件的不平衡、负载的不均匀、结构刚度的各向异性、润滑状况的不良及间隙等原因而引起受力的变动、碰撞和冲击,以及由于使用、运输和外界环境下能量传递、存储和释放都会诱发或激励机械振动。

所以说,任何一台运行着的机器、仪器和设备都存在着振动现象。

在大多数情况下,机械振动是有害的。

振动往往会破坏机器的正常工作和原有性能,振动的动载荷使机器加速失效、缩短使用寿命甚至导致损坏造成事故。

机械振动还直接或间接地产生噪声,恶化环境和劳动条件,危害人类的健康。

因此,要采取适当的措施使机器振动在限定范围之内,以避免危害人类和其他结构。

关键词:振动测量仪、动载荷、机械振动AbstractVibration test instrument is a method which can measure the mechanical and object vibration measuring instrument. Such as Ce Zhenyi, dynamic balance, vibration testing and modal analysis is a vibration tester. Vibration is a common physical phenomenon exist in nature, engineering technology and in daily life. Operation of the machine, instrument and equipment of various, inevitably exist such as rotating parts unbalance, the load is uniform and the structure stiffness anisotropy, the lubrication condition bad and the gap caused by the reasons such as the stress changes, collision and impact, and due to the use of energy transport, transport and transfer, external environment storage and release will induce or incentive of mechanical vibration. So, machinery, instruments and equipment on any computer running there are vibration phenomenon. In most cases, the mechanical vibration is harmful. Vibration often destroy the machine normal work and the original performance, the dynamic load of the machine vibration accelerated failure, shorten the service life and even lead to the damage caused by the accident. Mechanical vibration is also directly or indirectly generate noise, deterioration of the environment and working conditions, harm to human health. Therefore, to take appropriate measures to make the vibration of the machine in a limited range, in order to avoid harm to human and other structures.Key words: Vibration test、the dynamic load 、Mechanical vibration目录第1章微振动测试仪的设计 (1)1.2 压电材料的分类及特性 (5)1.2.1 压电陶瓷 (5)1.3 压电陶瓷传感器的等效电路 (6)第2章电荷放大电路 (9)2.1 电荷放大电路 (9)2.2 测量电路 (10)第3章振动测量 (12)3.1 振动测量的概念 (12)3.2 振动测量的分类 (12)3.3压电式传感器的结构原理 (13)总结 (15)参考资料 (16)致谢 (17)第1章微振动测试仪的设计微振动测试仪的设计主要组成部分压电式传感器,用于信息的采集;在本设计方案里选择压电陶瓷传感器做为压电式传感器。

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[2] 李华 MCS-51系列单片实用接口技术, 北京航空航天大学出版社
[3] 王一夫 计算机控制技术, 机械工业出版社
[4] 童诗白 模拟电子技术基础, 清华大学出版社
[5]孙传友 感测技术与系统设计 科学出版社
[6] 宋家友 集成电子线路设计手册,福建科学技术出版社
[7] 陈梓城 实用电子电路设计与调试,中国电力出版社
4.系统硬件电路图1张,系统程序流程图1张
5.设计说明书1份;(含程序清单、元件清单)
6.控制电路印刷电路图1份;
7.中英文翻译材料(3000字)各1份;
8.答辩演示文稿1份。
主要参考文献与外文翻译文件(由指导教师选定):
[1] ANALOG DEVICES:LVDT SIGN片机系统的PROTEUS设计与仿真 ,电子工业出版社
[9]王化祥传感器原理及应用(第三版)天津大学出版社
[10]张井岗 过程控制与自动化仪表 北京大学出版社
[11] 论文资料自选6篇以上(与课题关系密切的内容)
请在学校图书馆中文全文期刊数字图书馆查阅。
[12] 翻译一篇相关英文资料(3000字以上)。
广东白云学院
毕业设计任务书
电气与信息工程学院自动化专业1班
题 目振动测试仪设计
学 生 姓 名黄晓霞学 号******0105
指 导 教 师艾运阶
专业负责人年 月 日审查
系主任年 月 日批准
课题主要内容及要求:
机械振动是机械系统工作伴随的现象,它对机械系统工作带来损害,振动幅度和振动频率等振动特性的测试对振动分析有重要的意义。本课题是采用差动变压器(LVDT)作为振动传感器及单片机,机械系统工作时检测振动的幅度和频率参数。机械振动测试仪的主要技术要求如下:
注:此任务书由指导教师填写(宋体、小四号、1.5行距)
1.检测一般机械的振动,振动频率1Hz~1kHz,振动幅度±2mm;
2.显示振动频率(基波频率)和最大振幅。
需注明:工作任务、工作参数、工作环境(实验室、工程实践、社会调查等)
课题任务要求:
1.1~2周选题、任务书下达
2.3~4周开题,查找资料,撰写开题报告
3.5~7周方案设计,方案选择,硬件电路设计
4.8~11周硬件电路制作、软件设计,编写论文目录
5.12周样机调试,撰写毕业设计报告
6.13周撰写毕业设计报告,准备答辩
7.14周毕业设计答辩
进度要求具体到每周
课题完成后应提交的技术文件或实物(调查报告、图表、设计图纸、软件):
1.毕业设计任务进度细则;
2. 调查报告1份;
3. 毕业设计论文1份;
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