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滚动轴承是机器中的易损零件,许多机械的故障都是与滚动轴承的状态有关。据统计,在使用滚动轴承的旋转机械中,大约30%的机械故障都是由于滚动轴承引起的。所以,对滚动轴承的诊断技术国内外都很重视。近年来发展很快,其中最常用的方法是振动信号分析法。但要想对轴承的状态进行正确的诊断,首先要解决的问题就是如何采集轴承的振动信号。
本课题以滚动轴承为研究对象,采用TMS320VC5402为核心器件,它与压电式加速度传感器、微机相结合,组成一个基于DSP的滚动轴承振动信号采集系统,采用振动法作为系统测取信号的方法,通过USB接口完成系统硬件与微机的通讯功能。本系统选用精密测量元器件和抗干扰、低温漂的精密电子元件所组成。系统设计中考虑了EMC(电子兼容)问题。该信号采集系统的特点是:使用方便、可靠。该系统还可以与笔记本电脑相连接,方便地实现现场轴承振动信号的采集与处理。本文介绍了该信号采集系统的研制,包括传感器、DSP系统及部分软件,其主要内容如下:
首先,介绍了国内外数据采集技术和轴承故障检测的发展现状和DSP的发展状况。其次,分析了滚动轴承的各种故障特征以及对这些振动信号进行处理的主要方法,并确定了采用共振解调技术来实现。接着,根据使用的要求设计了以DSP为核心器件的信号采集系统的硬件部分和一些相关的软件。该系统能够实现对振动信号的采集、分析以及和上位机进行通讯,为开发便携式信号采集和诊断系统打下了基础。