一种电机振动无线监测系统设计与实现.pdf
《一种电机振动无线监测系统设计与实现.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种电机振动无线监测系统设计与实现.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷第 期 年 月 安 徽 冶 金 科 技 职 业 学 院 学 报 一种电机振动无线监测系统设计与实现汤寅波,夏 冰(马钢股份有限公司制造管理部 安徽马鞍山)摘 要:针对设备振动监测效率低下的问题,设计了一种基于微机电系统()传感器和无线通信的电机振动测试系统,可对振动信号进行采集、处理和计算,以获取设备振动参数,从而判断设备的运行状态。实验结果表明,设计的测振系统具有检测准确快速等优点,为构建基于物联网技术的设备状态监测系统奠定了良好的基础。关键词:信号采集;信号处理;振动传感器;振动信号收稿日期:作者简介:汤寅波(),男,马钢股份公司制造管理部,高级工程师。设备状态监测核心是振动监测,这
2、些振动特性是设备故障分析的主要依据。机械装备的状态监测能有效避免因设备故障导致的经济损失,提升工业生产效率。为了提高设备振动的测量效率,嵌入式 传感器为需要实时测量振动数据的设备提供了一种更具成本效益的方法。采用无线传感网络结合 传感器监测机械振动可以弥补传统有线监测系统的不足。本文以轧机振动为切入点,针对流程工业领域中机械设备的振动监测需求,本文设计了一种基于振动数据采集及无线传输的电机监测系统。设计方案 振动采集系统硬件设计 无线振动传感器由处理器模块、传感模块、无线通信模块以及电源模块四个部分组成。处理器模块是无线振动传感器的核心,具有逻辑控制,数据处理等功能,传感模块感知振动数据,各模
3、块之间通过、等标准总线进行数据交换。硬件系统结构设计如图 所示。测振传感器的选择需要根据应用对象特点,并参考传感器集成难度、功耗、采集速率、信号转换分辨率和成本等参数。该设计方案选取了三轴加速度计 作为振动传感模块,加速度计测量范围,不仅性能出色,功耗也极低,为物联网用途提供高质量的数据,满足了对工业现场旋转设备监测的应用场景。图 系统节点设计方案 电机振动数据采样频率较高,数据量大,并且涉及到了浮点数的运算,需要满足对信号快速、精确、实时处理及控制的要求。因此选择以 为内核的 位单片机 作为处理器芯片。处理器模块的硬件电路设计如图 所示。图 系统硬件整体设计框图 处理器单元负责振动数据的采集
4、、处理和上传等工作,以及加速度计的控制,并将处理后的数据存储并上传至终端。无线振动传感器采用聚合物锂电池作能量供应,聚合物锂电池的标称电压为 ,充满电后电压为 ,需要经过降压电路对锂电池进行降压,满足无线振动传感器各个模块的供电需求。在图 的设计中,采用 芯片 对电源进行降压处理。直流电源经过 降为 电压,在 输入端和输出端均有去耦电容,用于滤除电源中的噪声。图 电路板供电单元设计 完成集成电路设计后,采用 软件对测振传感器主控板进行了 设计,对元器件进行合理的布局与走线,完成集成化控制板的制作。振动采集系统软件设计 测振传感器按软件功能可分为四个部分。信号采集功能:负责采集加速度计数据;逻辑
5、控制功能:执行数据采集、处理和传输等任务分配;数据处理功能:负责提供精准的振动信号;无线通信功能:实现将数据传输至终端。振动传感器软件设计主要包括主控、传感器、无线模块初始化、信号采集、计算以及通信等 个部分,软件系统设计思路如图 所示。信号采集与处理 信号采集 采用 通信方式实时采集传感器数据,通信时序如图 所示。配置为 线模式下工作;采用 位通信模式;时钟信号空闲状态时为低电平,有效状态时为高电平;在同步时钟的第一个跳变沿采样数据。采样速率设置为,主分频为 分频,保证传输速率可达 以上,时钟采用内部时钟。通信中,当要读取一个数据,必须要先写入一个字节数据,该字节数据为所要读取寄存器的地址值
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 一种 电机 振动 无线 监测 系统 设计 实现
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。