基于振动信号的发动机转速测量研究
基于AMDF和DTS的洗衣机脱水阶段振动信号转速提取
基于AMDF和DTS的洗衣机脱水阶段振动信号转速提取CHANG Yu;GAO Cuiyun;TONG Huaijun【摘要】国标GB/T4288-2018要求将传感器安装在洗衣机箱体上进行振动量检测,而转速测量要求传感器安装在洗涤筒外,效率较低.因此,提出采取利用外箱体的加速度传感器来进行脱水转速提取,可实现不拆卸状态下的转速及振动量的同时检测.根据洗衣机脱水阶段的上升控制段与自由衰减段转速曲线的不同特点,提出采用平均幅度差函数(Average Magnitude Difference Function,AMDF)和差分阈值分段(Differential Threshold Segmentation,DTS)处理相结合的算法来提取脱水阶段振动信号对应的转速,判断并截除衰减段信噪比和能量过低信号对应的转速曲线,修正完整转速曲线中的少数奇异点.采用某型波轮洗衣机的三种不同的脱水时间模式进行实验,实验表明:实测的平稳段和目标段转速曲线和理论转速曲线相比较,误差满足国标精度要求.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2019(038)012【总页数】8页(P90-97)【关键词】振动信号;转速提取;平均幅度差函数;差分阈值分段;奇异点【作者】CHANG Yu;GAO Cuiyun;TONG Huaijun【作者单位】;;【正文语种】中文【中图分类】TM925.33;TP391.9通过对洗衣机各工作阶段的转速测量有助于了解洗衣机的运行状态，从而进行优化控制或故障诊断。
洗衣机转速测量和一般电机测速有相似性，有许多学者对电机测速进行了大量研究，大多采用振动信号、光谱法、图像处理手段，利用频域法或时频分析法等进行电机测速。
如Lin等[1]对处于稳态工作发动机，通过振动信号的最低谐波频率分量计算其转速，并使用频谱校正技术提高测量精度；Gryllias等[2]提出使用复杂连续小波变换估算发动机的瞬时转速。
Urbanek等[3]对显著变化或具有相对复杂的光谱特征的转速信号提出基于相位解调和联合时频分析的两步瞬时频率估计方法。
民用航空发动机振动监测方法研究
民用航空发动机振动监测方法研究作者：刘腾远来源：《中国科技博览》2019年第05期[摘要]民用航空发动机的正常工作对于飞行安全非常重要，发动机的健康状态的恶化，会影响机组人员的生命及财产安全。
因此对发动机进行状态监控和健康管理非常重要。
对民用航空发动机振动的监控，是发动机状态监控健康管理的重要功能。
本文以某型民用航空发动机为例，研究民用航空发动机振动监测方法。
[关键词]民用航空发动机，振动建模，监测算法，叶片磨损中图分类号：R61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）05-0147-011民用航空发动机振动监测方法1.1民用航空发动机振动监测装置工作原理目前，民用航空发动机振动监测的主要方法是在飞机上安装发动机振动监测装置（EVMU）。
EVMU通过安装在发动机上的加速度计监测发动机振动变化情况。
由于振源具有稳定的激振力，能准确反映发动机振动能量，所以发动机加速度计须靠近振源安装。
加速度计一般安装在发动机的安装节、转子支撑面、发动机机匣对接面等位置。
以某型民用航空发动机为例，其上装有两个加速度计，分别位于风扇机匣和轴承上，分别测量风扇机匣和轴承处的振动信息。
所测信息经EVMU内部的电荷放大器、抗混滤波器、记录器、A/D转化器到达EVMU振动信号计算机进行处理后，输出给飞机，为飞机驾驶舱实时提供发动机振动值显示。
1.2EVMU的主要功能（1）EVMU接收由加速度计传来的发动机振动信号，通过计算窄幅振动来监测当前发动机的振动状态。
同时，转速信号驱动加速度计提供波形轨迹的中心频率。
EVMU通过处理速度信号得到当前发动机的不平衡状态（相位和位移），同时通过ARINC429总线，将振动信息持续送往飞机系统显示。
（2）EVMU具有高置信度的系统自检功能，自动检查系统部件及相应故障，振动故障信息的存储和检索都使用NVM（非易失存储器）来完成。
（3）地面状态，EVMU通过计算历史振动信息执行发动机配平计算，配平方案通过ARINC429总线发到飞机驾驶舱或前显示面板供维护人员使用。
汽车基本振动测量方法
JLYY—JT —08乘用车基本振动测量编制：校对：审核：审定：标准：批准：浙江吉利汽车研究院有限公司二〇〇八年六月前言为统一吉利汽车研究院对乘用车基本振动性能的测量，用以评价汽车的振动性能。
根据本企业现有技术条件，制定出本标准。
本标准由浙江吉利汽车研究院有限公司提出。
本标准由浙江吉利汽车研究院有限公司综合技术部负责起草。
本标准主要起草人：胡寿品。
本标准于2008年6月1日发布实施。
1 范围本标准规定了车辆基本振动性能测量的测量方法和测量条件等内容。
本方法适当乘用车和小型商用车的汽车基本振动性能的测量。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB /T 2298-1991 机械振动与冲击术语3 定义3.1 功率谱针对功率有限的信号，所表现的单位频带内信号功率随频率的变换情况的。
3.2 振动方向3.2.1 X向：由汽车的前端指向汽车的尾部，平行于水平参考平面。
3.2.2 Y向：驾驶员侧指向副驾驶员侧（对于右置方向盘车，则由副驾驶员侧指向驾驶员侧），平行于汽车水平参考面，与X方向垂直。
3.2.3Z向：垂直于汽车水平参考平面。
图1：振动方向3.3 阶次切片在指定的阶次内，测量信号的能量随已知的周期运动频率的变化。
4 测量仪器4.1 振动测量仪器4.1.1 振动测量仪器通常由数据测量分析系统、数据采集系统、振动加速度传感器（包括电荷放大器）组成。
整个测量应有足够大的动态响应范围，具振动信号的频谱分析功能和有效值的计算功能以及振动的阶次跟踪测量分析的能力。
如LMS的SCADAS 305 数据采集系统+b–Signature Acquisition RT 可以满足使用要求。
4.1.2 测量振动加速度传感器应优先选择三轴加速度传感器，频响误差不大于±5%的有效测量频率范围必须覆盖5—2000 Hz。
火力发电厂汽轮机振动监测技术研究
火力发电厂汽轮机振动监测技术研究火力发电厂汽轮机是现代发电厂中必不可少的核心设备，其稳定运转与效率直接影响着发电厂的能耗和产量。
然而，在日常运行中，由于汽轮机转动设备的高速旋转，振动问题常常发生，这不仅会影响设备的使用寿命，也有可能导致安全事故。
因此，如何有效地监测汽轮机振动成为了重要的研究领域。
一、汽轮机振动的危害汽轮机振动主要分为机械振动和流体振动两种。
机械振动是由汽轮机转动部件的不平衡或松动引起的，而流体振动则是由气流和液流的不稳定性引起的。
振动会使部件的疲劳寿命明显降低，还会使设备的其他部位受到损伤，影响设备的运行安全。
因此，汽轮机的振动监测十分必要。
二、汽轮机振动监测技术汽轮机振动监测技术主要包括传感器、信号分析和运动监测系统三个方面。
传感器是振动监测的核心部件，不同类型的传感器有不同的监测用途。
近年来，加速度传感器和速度传感器在振动监测中得到了广泛应用。
加速度传感器主要用于机械振动监测，可以测量结构物的振动加速度值；速度传感器主要用于流体振动监测，可以测量在流体作用下的设备部件的振动速度值。
信号分析是汽轮机振动监测的关键步骤，目的是将传感器测量的振动信号转化为可读的信息以便进行判断和分析。
在信号分析过程中，通常采用快速傅里叶变换（FFT）来进行频谱分析。
运动监测系统利用传感器采集振动信号，并进行信号分析，可以实时监测汽轮机的振动状态。
运动监测系统可以提前预警振动信号的异常值，从而及时处理和维修问题部位，减少损失。
三、汽轮机振动监测技术的发展随着现代科技的不断发展，汽轮机振动监测技术也在不断更新和完善。
目前，汽轮机振动监测技术的主要发展趋势是网络化和信息化。
网络化指的是利用现代通信技术，将汽轮机振动监测管理系统与其他设备的控制系统相结合，实现监测设备远程操作和监测数据互联共享的功能。
信息化则是指基于计算机、互联网等技术的振动数据处理和管理，实现数据的分析、处理、显示、存储和管理。
在汽轮机振动监测技术的持续发展和完善中，网络化和信息化趋势的发展为振动监测提供了更为强大的数据存储和分析能力，也为设备的运行和维护提供了更为方便快捷的方法。
基于小波包神经网络的发动机振动信号分析
＊ 内蒙 古 自然 科 学 基 金 资 助 项 目（ ２ ０ １ ２ ＭＳ ０ ７ ０ ４ ） ； 内 蒙 古 高 校科 研基 金 重 点 资 助 项 目（ Ｎ Ｊ Ｚ Ｚ ｌ ｌ Ｏ ７ Ｏ ） 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ３ — ２ ６ ； 修 改 稿 收 到 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ５ — ２ ９
谱分析 等。Ｂ Ｓ ＷＡ ＶＳ ３ ｏ ２ ＵＳ Ｂ振 动 分 析 仪 具 有
左、 右 两个通 道 ， 左通道 通过 触头 连接 曲轴位 置传感
器， 采集 １ ， ４缸上 止点 信号 ； 右通 道通过 触头 连接加 速度 传 感器 ， 采集 发动 机 振 动信 号 。Ｂ ＆Ｗ １ ４ １ ０ ０型
法 。以 某 微 型 车 用 汽 油 发 动 机 为 研 究 对 象 ， 建立基于振动 信号分 析的测试 试验 系统 ， 采 集 发 动 机 正 常 工 况 和 故 障 工 况 的 振 动 特 征 参 数 。通 过 小 波 包 对 其 进 行 分 解 和 重 构 ， 提 取 出表 征 发 动 机 工作 状况 的特 征 向 量 ， 作 为 训 练 样本 数 据 和 检验 样 本 数 据 ， 输入 Ｂ Ｐ神 经 网络 并对 其 进 行 训 练 ， 实 现 了对 所 设 发 动机 故 障 类 型进 行 良好识 别 的预 期 效果 。 关键词 发动机 ； 振 动信号 ； 测 试 系 统 ；小 波 包 ； Ｂ Ｐ神 经 网 络
基 于 小 波 包 神 经 网络 的发 动 机 振 动信 号分 析
司景萍 ， 郭 丽娜 ， 牛 家骅
（ 内蒙 古 工 业 大学 能 源 与 动 力 工 程 学 院 呼 和 浩 特 ， ０ １ ０ ０ ５ １ ） 摘要 为了有效地对发动机运行状态进行 监测 ， 提 出 了一 种 基 于 小 波 包 和 神 经 网 络 相 结 合 的 发 动 机 故 障 诊 断 方
基于振动信号及瞬时转速信号的HCCI燃烧模式辨识
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：ＨＣＣＩｅ ｇｎ ｄ ｐ ｓｃ ｍｂ ｎ ｄ ｍｏ ｅｃ ｍｂ ｓｉｎ ｏ ｕ ｅ Ｓ ｏ ｂ ｔ ｎ ｍ ｏ ｅ Ｓ — ｎ ｉｅａ ｏ ｔ ｏ ｉ ｅ － ｄ ｏ ｕ ｔｏ ｆｐ ｒ Ｉｃ ｍ ｕｓｉ ｄ ， ＩＨＣＣＩｍｏ ｅａ ｄ ｐ ｒ ｏ ｄ ｎ ｕ ｅ ＨＣＣＩｍ ｏ ｅ Ｉ ｕ ｈ ａＨＣＣＩｃ ｍ ｂ ｓｉｎ ｃ ｎ ｒ ｌ ｃ ｍ ｂ ｓｉｎｍ ｏ ｅｉｅ ｔｆ ａｉｎ ｂ ｃ ｍｅ ｅ ｙｉ ｐ ｒａ ｔ Ｂａ ｅ ｎ ｄ ．ｎ ｓ ｃ ｏ ｕ ｔｏ ｏ ｔｏ ， ｏ ｕ ｔ ｄ ｄ ｎ ｉ ｃ ｔ ｅ ｏ ｓ ｒ ｏ ｉ ｏ ｖ ｍ ｏ ｔｎ ． ｓｄ ｏ
燃 烧 模 式 辨 识
张宏超 ，谢 辉 ，陈 韬 ，赵 华
（ 天津大学 内燃 机燃 烧学 国家重点实验室 ，天津 ３ ０ ７ ） ０ ０ ２ 摘 要 ：Ｈ Ｃ Ｃ Ｉ汽油发动机 一般采用组合燃烧 控制策略 ，根据发动 机工况不 同，ＨＣ Ｉ汽油机分 别采用 ｓ Ｃ Ｉ燃烧模
式 、Ｓ． Ｃ Ｉ ＨＣ Ｉ燃烧模式和 ＨＣ Ｉ燃烧模式．在这种控 制方式下 ，燃烧模式 的辨识具有非常重要的作用与意义．笔者 Ｃ
ｅ ｓ ｏ ｂ ｍｐ ｅ ｎ ｅ ｎ ｍ ｉｒ ｃ ｎｒ ｌｅ．Ｉ ｓ ｓ ｏ ｈ ｔｔｅ ｍｏ ｅ ｓ ｃ ｐ ｂｅ ｏ ｉｃ ｍ ｉａｉｇ ｃ ｍ ｂ ｓｉｎ ａ ｙ ｔ ｅ ｉ ｌｍｅ ｔｄ ｏ ｃｏ ｏ ｔｏｌｒ ｔ ｉ ｈ ｗｎ ｔ ａ ｈ ｄ ｌｉ ａ ａ ｌ ｆｄ ｓｒ ｎ ｔ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｏ
基于虚拟仪器和Matlab的振动信号测试及在发动机故障分析中的应用
引言
虚拟仪器技术集成了传感器与计算机技术、信 号处理技术,具有测量准确、可靠、灵活便捷等特点， 广泛应用于信号的测试与分析领域，在振动信号的 采集与分析中，应用越来越多。近年来，众多学者通 过虚拟仪器技术完成对机械系统振动信号的采集与 分析。赵晓顺等人利用LabVIEW软件和计算机、加 速度传感器、数据采集卡等硬件开发了发动机振动 信号采集与分析系统，可进行时域与相关域分析、频 谱分析、联合时频分析等,对某型号发动机断缸故障 进行了有效的诊断分析叭大连理工大学的汪志凯利
思迪轿车发动机上进行。选取发动机气缸盖位置作 为振动加速度信号测试点，此位置受外部测试条件 的影响较小，反映故障的敏感度较高,能比较精确地 反映发动机内部部件的状态信息叫测试用车和加速 度传感器安装位置如图2所示。
NI 9234数据采集卡与NI CDAQ-9181数据采 集机箱装配使用，安装在发动机气缸盖前端的PCB 微型三向加速度传感器输出3个方向的振动加速度
Abstract: Vibration acceleration signal of automobile engine is collected by virtual instrument, and then time domain and spectrum analysis can be done by Matlab software. Taking engine misfiring fault as an example, the vibration signals of engine in normal state and fault state are obtained, fault feature of vibra tion signal can be achieved through the spectrum analysis, then the detection and diagnosis of fire fault can be realized. Keywords: Virtual instrument; Vibration signal; Frequency spectrum; Fault feature
航空活塞式发动机 振动试验方法-最新国标
航空活塞式发动机振动试验方法1 范围本文件规定了航空活塞式发动机振动试验的试验条件、试验件、试验装置和测量设备、试验流程、试验数据处理和试验报告等要求。
本文件适用于民用航空活塞式发动机振动试验。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 14412 机械振动与冲击-加速度计的机械安装GB/T 23341.1-2018 涡轮增压器第1部分：一般技术条件GB/T 23341.2-2018 涡轮增压器第2部分：试验方法3 术语和定义GB/T 23341.1、GB/T 23341.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1振动敏感部件 vibration sensitive part在发动机转子转速使用限制范围内或附近具有明显共振的部件。
3.2振动不敏感部件 vibration insensitive part在发动机转子转速使用限制范围内或附近没有明显共振的部件。
3.3关键部件 critical part失效后产生危害性发动机后果的部件。
3.4疲劳极限 fatigue limit经过无穷多次应力循环而不发生材料疲劳破坏时的最大应力范围。
疲劳极限由稳态应力、温度和其他因素决定。
钢的疲劳极限用一千万次循环疲劳测试表征。
3.5安全极限频率 Safety limit frequency发动机零部件在发动机转子的转速使用限制范围内安全工作的极限频率。
4 试验目的振动试验的目的包括：1)验证发动机不会把过大振动传递到振动敏感部件和航空器结构；2)验证发动机的轴类零部件（曲轴和螺旋桨轴或其他输出轴）的振动应力在所有气缸正常点火工况下不超过疲劳极限，在单只气缸不点火工况下不产生影响发动机安全使用的过大振动。
5 试验原理航空活塞发动机振动试验原理是通过振动扫频试验、振动驻留试验和缺缸振动扫频试验，验证实验目的是否实现。
发动机震动数据分析报告(3篇)
第1篇一、摘要随着我国汽车工业的快速发展，发动机作为汽车的核心部件，其性能的稳定性和可靠性越来越受到关注。
发动机震动是衡量发动机性能的重要指标之一，通过对发动机震动数据的分析，可以了解发动机的运行状态，及时发现潜在问题，提高发动机的使用寿命和可靠性。
本报告通过对某型发动机的震动数据进行采集、处理和分析，旨在揭示发动机震动特性，为发动机设计和维护提供参考。
二、引言发动机震动是指发动机在运行过程中产生的周期性或非周期性振动，它对发动机的寿命、性能和燃油经济性产生重要影响。
发动机震动的主要原因有：不平衡质量、轴承磨损、活塞连杆机构磨损、气门机构磨损、点火系统故障等。
为了降低发动机震动，提高发动机性能，有必要对发动机震动数据进行深入分析。
三、数据分析方法1. 数据采集采用加速度传感器对发动机进行震动数据采集，传感器安装在发动机关键部位，如曲轴箱、气缸盖、凸轮轴等。
采集过程中，保证传感器与发动机固定牢固，确保数据的准确性。
2. 数据处理将采集到的震动数据导入计算机，利用专业的信号处理软件对数据进行处理。
主要包括以下步骤：（1）信号去噪：去除采集过程中产生的噪声，提高数据质量。
（2）信号分析：对处理后的信号进行频谱分析、时域分析等，提取发动机震动特征。
（3）特征提取：根据发动机震动特性，提取与发动机性能相关的特征参数。
3. 结果分析根据提取的特征参数，对发动机震动数据进行分类、比较和分析，找出发动机震动的主要原因。
四、数据分析结果1. 频谱分析通过对发动机震动信号进行频谱分析，发现以下特征：（1）发动机在低频段存在明显振动，主要与发动机结构、轴承磨损等因素有关。
（2）发动机在200Hz左右存在一个峰值，与发动机点火系统有关。
（3）发动机在400Hz左右存在一个峰值，与发动机气门机构有关。
2. 时域分析通过对发动机震动信号进行时域分析，发现以下特征：（1）发动机在运行过程中，振动幅度随转速升高而增大。
（2）发动机在加速过程中，振动幅度明显增大。
航空发动机振动测试技术研究
航空发动机振动测试技术研究顾宝龙赵振平何泳闫旭陈浩远（中航工业上海航空测控技术研究所故障诊断与健康管理技术航空科技重点实验室，上海 201601）摘要综述了航空发动机振动测量的必要性及发展现状，介绍了国内外正在发展中的先进航空发动机振动测量技术方法，并对它们的测量原理、特点和应用进行了阐述。
关键词发动机振动测试Research on aero-engine vibration testing technologyGu Baolong Zhao Zhenping He Yong Y an Xu Chen Haoyuan(Aviation Industry Corporation of China Shanghai Aero Measurement & Control Technology Research InstituteKey Laboratory of Aviation Technology for Fault Diagnosis and Health Management Research, Shanghai ,201601)Abstract This paper reviews the current status of development and the necessity of aero-engine vibration testing, introduces the development of the domestic and foreign advanced technology aviation engine vibration test methods. Their testing principles，characteristics and applications are described.Key words aero-engine vibration testing0 引言航空发动机是飞机的心脏，是一种结构复杂、高速旋转的流体机械，其可靠性直接影响到飞机的飞行安全。
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：
振动激励信号的频率与曲轴转速成一定的比例关系。
调 理
曷
发动机缸数 振动信号基波频率（ 、 基频频率） 发动 、
机冲程数 ． ｒ 与发动机转速 ｎ之间的关系为 ： Ｊ
１ ＝６ ７ ， ０×（ １ ）ｘ ｏ ｉ ｒ ２ ｆ／ （） １
电
路
式 中， 为发动机转速 ， ｍｎ ｉ ， ｌ ｒ ｉ；为气缸个数 为发 ／ 动机发火频率； 为发动机每个工作循环行程数。 ． ｒ 气缸爆发压力和惯性力都 由一系列的以主轴转 动频率为基频的谐波组成 ， 通常称为阶次频率 。即 ｆ × ， ０ ５ １１５ ｏ ｎ ｎ＝ ． ，，． … 为第 几次谐 波 ， 中 其
。 ’ 一 ‘１ 转速测量 原理
发动机运 转 时 的气缸 爆 发 压力 、 塞 往 复惯 性 活 力、 曲轴旋转 惯性 力 以及转矩 是 曲轴 转角 的 函数 ， 是 造成发 动机运转不平衡 的主要原 因 ， 即发动 机工作 时
汁算机
信
摘
要： 介绍一种基于发动机气缸 振动信号测 量转速 的方法。通过采集 发动 机气 缸 内部
混合气燃烧时 的振动信号 ， 利用 Ｌｂ ｉ ｏｓＣ ｌ ａｗ ｄｗ／ Ｖ 软件 对信 号进行频谱分析 、 ｎ 低通滤波 ， 发 作 者 简 介 ： 秀 羲 结合 叶 （９ ３一） 男 ， 西 １８ ， 江 动机的振动源以及发 动机振动与转速之间的关系 ， 出发 动机 的转速 。试验证 明， 得 此测 试 方法
取相关参数 ， 以准确得 出发动机的转速信号。本 可 文介绍了一种利用发动机振动信号测量转 速的方
法。
入到数据采集卡进行采样 。上位机负责对采样 的信 号进行处理 ， 采用 Ｆ 的分析方法 ， 盯 得到振动信号 的功率谱分布情况， 从中得 出发动机振动信号的基
波频率 。根据公 式 （ ） １ 即可得 出 发动 机 的 转速 。系 统总体框 图如 图 １ 所示 。
装传感器 ， 安装复杂， 而且相对于不同的发动机不具
有 通用 性 。
发动机振动信号是发动机状态信息的载体 ， 研 究表明， 发动机振动信号 与发动机转速之间有着固
有 的内在联系。通过对发动机振动信号 的分析 ， 提
部分 ， 硬件部分由压电振动传感器、 信号调理电路和 数据采集卡构成， 软件部分采用 Ｌｂ ｉ ｏ ｓＣ Ｉ ａｗｎ ｗ／ Ｖ 软 ｄ 件编程。压电传感器通过磁性底座安装在发动机缸 体上， 其输出的振动信号经过滤波、 放大处理之后输
收稿 日期 ： １－ － ２ １８２ ０ ０２
２１ 年 ０１
第４ 期
移
动
电 源 与
车 辆
２ ９
为转换原理的传感器 ， 系统采用压电式加速度计 ， 其 抗干扰性能强 ， 低频振动测试更显优势 ， 体积小 、 质 量轻、 出信号大 、 输 固有频率高 ， 可用于测量振动、 冲 击等信号 引。
具有较高的精度。 关键词 ： 转速 ； 动机 ； 发 振动 ；ａＷｉ ｏ ｓｃ ＩＦ Ｔ Ｌ ｂ ｎ ｗ／ Ｖ ；Ｆ ｄ ｄ ｉ１ ．９ ９ｊｉ ｎ １０ －２ ０２ １ ．４ ０ ８ ｏ：０ ３ ６／． ｓ．０３４ ５ ．０ ０ ．０ ｓ １ 中图分类号 ：Ｋ ０ Ｔ ４７ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ：０３４ ５ （０ １ ０ － ２ －５ １０ －２０ ２ １ ）４０ ８０ ０ 吉安 人 ， 家 庄 军 石 械工 程 学 院 讲 师 ， 硕士 ， 究 方 向 为 研 军用 发 供 电 系 统 、 发动机故障诊 断。
在发 动机 的故 障诊 断 中 ， 动 机转 速 是发 动 机 发 的一个 重要 的参考参 数 。传 统 的发动机 转速测 量方 法（ 如光 电法 和霍 尔法 ） 都需 要 在 发 动机 机 体 上 安
得 出发 动机 的转 速 。
２ 总 体 方案 设 计
整个转 速测量 系统包 括硬件 设计 和软 件编程 两
传感器输出电荷信号 比较微弱 ， 不能直接被数 据采集卡采集 ， 需要用信号放大器来把较弱的电荷 信号转化为较强 的能被数 据采集卡采集 的电压信 号 。振动信 号调 理 电路如 图 ２所示 。
图 ２ 振 动 信 号 调 理 电路
压 电振动传感器的输出电荷和感应物加速度成
正比， 当传感器所接电路的等效电阻足够高， 电路基 本呈容性时。 传感器输 出电压和加速度成正比， 第一 级电路的输入信号为加速度值 ， 第二级 电路输入就
虚拟仪器软件开发平 台。该平台以Ａ Ｓ Ｃ为核心， ＮＩ 将功 能强 大 的 Ｃ语 言与 测控 技术 有 机结合 ， 有 灵 具
活 的交互式 编程方 法 、 丰富 的库 函数 ， 为开 发人 员建 立检 测系统 、 自动测 试环境 、 数据 采集 系统 等提供 了 理想 的软件 开发环境 Ｊ 。 软件设 计 很 关键 ， 系统 的软 件设 计 流程 图如 本 图 ３所示 。程序初 始 化 后 ， 采集 卡 按 预设 的采 样 频
＝
图 １ 总体 方 粟 设 计
３ 硬件设计
３ １ 信号调 理 电路 ．
为基频 。对发动机原始振动信号进行 Ｆ ｒ Ｆ 变换 ， 在 频谱图上可以看出各次谐波的幅值 ， 取振幅最大的 频率即为发动机振动的基频 ， 根据公式 （ ） １ 即可
发动机振动的测量采用压电式振动传感器来实 现。压电式振动传感器是一种惯性振动传感器 ， 它 是以某些材料受力后在其表面产生电荷的压电效应
Ｍｏ ａ ｌ Ｐ ｗ ｒ Ｓａｉｎ ＆ Ｖｅ ｉｌ ｖ ｂｅ ｏ ｅ ｔｔ ｏ ｈｃｅ
Ｎｏ ４ ２ ｌ ． ０１
基 于振 动 信 号 的发 动 机转 速 测 量研 究
叶 秀羲。 邵天章。朱长青 丁志刚 ， ， ，
（ ．军械工程学院 ， １ 石家庄 ０ ００ ；．７９ ３部队 ， ５ ０３ ２ ３ ０ 福建 厦门 ３ ｌ０ ） ６ １０