振动监测系统的可调增益技术与实现

发布时间：2021-01-15 14:55

　　文章设计了一种具有可调增益功能的振动监测系统。首先从监测层和测量层两个方面提出了振动监测系统的整体框架,之后给出了硬件系统和软件系统的设计方法及软件实现代码,利用控制芯片和可调增益放大器,在监测系统中整合了一套可根据采集信号幅值大小调整增益的数据采集装置;利用模拟信号发生器对不加增益和设置可调增益之后的两种信号进行了对比分析,并在汽轮发电机组实际工况下进行了振动信号采集。结果表明,具备可调增益功能的振动监测系统可有效提高采集信号的信噪比,提高汽轮发电机组的振动监测能力。 

【文章来源】：声学技术. 2020,39(04)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

轴系振动状态监测系统框图

根据上述设计要求，可调增益电路如图3所示。可调增益的程控放大功能由可编程增益放大器PGA281、AD转换芯片ADS1278和主处理器来实现，PGA281的增益大小通过主处理器的IO直接控制。系统每次确定下一包数据的增益之前，需要先给PGA281一个固定的增益，并通过ADS1278采集一包样本数据，然后根据样本数据的最大值确定下一包数据的增益值。综上所述，程控增益电路最终实现对信号增益的在线控制功能。2.2 软件系统设计

使用函数发生器模拟频率为15 kHz的差分方波信号，同时使用函数发生器模拟频率为45 Hz、幅度为20 mV(峰峰值)的正弦波信号输入到机脚加速度通道1，跟踪转速和固定采样共用一个物理通道，且共用一次采样的数据。利用ADS数据采集装置可获取该通道的振动频谱图，如图4所示。图4(a)和图4(b)分别为引入可调增益前后的频谱图，两者在45 Hz处的尖峰幅值均为129 dB，但噪声均值分别为60 d B和55 dB，可见引入可调增益后对于ADS采集数据的信噪比有明显的改善效果。图4 可调增益处理前后的振动信号频谱对比图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2979066