滚动轴承作为旋转机械中关键零部件之一,其工作状况将直接影响机械设备的运行状态。因此,对滚动轴承进行实时监测,能够及早准确地识别故障萌芽与发展趋势,对保障设备安全运行、减少或避免重大安全事故发生具有十分重要的意义。滚动轴承在故障初期一般会产生高频噪声信号,本课题以此高频噪声信号为研究对象,设计了一种基于嵌入式的轴承故障检测系统,用于检测轴承运行状态。本检测系统包括硬件电路设计和软件程序设计两部分。其中,硬件电路部分主要是高频噪声信号的采集和信号预处理过程,主要经过差分放大电路、带通滤波电路、载波调制电路、包络检波电路完成信号调理,继而由控制芯片STM32F103VET6的内置ADC转换模块将模拟信号转换为数字信号。软件程序设计使用Keil MDK编译环境,完成信号的选择显示和存储等功能。嵌入式轴承检测设备具体功能为,通过调整合适的采样频率,在液晶屏上可选择的显示实时波形图和直方图,并计算相应的时域指标包括有效值、偏斜度、峭度值、失效特征值;一旦某一项或几项时域指标超出预设阀值时,系统将自动保存数据并进入频谱分析模式,将频谱图的峰值频率值作为切片频率进行循环双谱分析,提取滚动轴承的故障特征频率,为设备维护做出相应的准备工作。最后,本文利用美国凯斯西储大学轴承实验中心的数据和现场实验采集的数据进行验证检测设备的可行性。实验结果显示,利用循环双谱的峰值频率切片法可有效抑制高斯噪声、提取滚动轴承的特征频率;本文提出的基于变权直方图累积误差的失效特征值与轴承失效程度呈正相关,比常用的时域量有效值、方差、峭度和偏斜度等能更准确地表征轴承失效状态,为工程实际应用提供了一种新方法。