在旋转机械应用中,由于水平和铅直方向的支承刚度不同,在旋转过程中水平方向和铅直方向上产生的振动量也是不同的,所以需要选择不同方向的振动量。本课题在信号同频相关算法的基础上,研制了一种新型多通道动平衡测试仪器,该测试仪器具有多通道振动信号采集功能,可同时检测转子在水平和铅直方向上的不平衡量。课题的主要设计内容包括以下几个方面:根据测试对象和设计要求,首先确定测试系统的总体设计方案。选取压电式传感器拾取转子在不同方向上的振动信号,激光传感器检测转子的转速信号。硬件电路主要分为两大部分,第一部分是对振动信号进行预处理,使之得到具有一定强度且与转速同频的振动信号,包括光电整形电路、可控放大电路、锁相倍频电路、跟踪滤波电路等;第二部分是根据信号相关原理设计的同频相关电路,此电路承担了大部分的不平衡量计算过程,使测试速度更快、更准确,包括电平转换电路、低通滤波电路、同频相关电路等。选用武汉亚为公司设计生产的24位数据采集卡采集振动数据并上传至计算机。测试软件也由两部分组成,第一部分是应用Visual Basic6.0语言根据数字通信协议编写控制A/D数据采集卡的程序,这是软件部分的核心之处;第二部分是对振动数据进行处理,实现扫频分析功能,并建立存储振动数据的数据库,根据扫频分析的结果选择解算点,以此计算出被测转子的不平衡量大小和位置并显示在相应的人机交互界面上。测试系统的界面主要包括系统启动界面、主测试界面、扫频分析界面、数据库界面和退出提示界面。最后通过实验验证了整台测试系统的测试精度与稳定性均符合标准要求,能够准确的测量出此类转子的不平衡量。