基于单片机的振动测量仪设计

发布时间：2020-10-27 03:20

　　 航空发动机是飞机重要的组成部分,其性能决定着飞机的飞行安全。目前航空发动机的推力、转速、动强度不断提高,由转子不平和和气体流动等原因引起的振动问题日益突出。发动机的工作状态处在高温、油雾和电磁干扰严重的恶劣环境中,需要选择合适的振动传感器和振动测量仪,迅速准确地测量发动机的振动值。这对提高试验安全性和发动机可靠性具有重要意义。本论文设计基于单片机的振动测量仪,可以在发动机运行状态下,全面系统地检测飞机发动机的振动状态,准确有效地分析发动机运行状态和基本性能。飞机发动机持续、健康和稳定地运行,为飞机安全飞行和故障排除奠定良好的技术基础。因此论文研究具有十分重要的现实意义。本文首先分析了国内外现有飞机发动机专用测振仪器的优缺点,针对其存在的问题,设计出了新型的基于Freescale的MC9S12XS128单片机的振动测量仪,可以克服现有仪器的缺点,详细论述了设计该仪器的理论依据和各硬件模块功能实现的芯片选择依据和调试结果。在硬件设计中,由于MC9S12XS128单片机运算速度快,省去了价格较贵的可编程带通滤波器UAF42AP并同时优化了电路设计。通过专用有效值测量电路测量振动速度,频压转换电路测量频率,可以克服计数测频的稳定性差的缺点,然后利用双路A/D转换电路进行A/D转换,并将转换结果送入MC9S12XS128单片机进行数据处理,再利用LED驱动芯片MAX7219将转换结果通过数码管显示。在软件设计部分,首先介绍了基于MC9S12XS128的模块化软件设计流程、A/D转换及显示程序设计,然后根据测得的数据,分析了仪器的精度、稳定性和改进措施。最终通过反复模拟测量和验证,本振动测量仪达到了设计的预期目标,使误差在3%以内,可测频率范围为10Hz~2000Hz,满足了测量精度和测量范围的要求。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：V231.92
【部分图文】：

振动产生频率分布表

正弦振动时域图

随机振动时域图
【参考文献】

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本文编号：2857954