基于pci04的航空发动机频谱分析仪设计-易迪拓培训

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1、万方数据·44·《测控技术)2012年第31卷第3期基于PCI04的航空发动机频谱分析仪设计刘延杰，陈卫，赵传洪，高潮(空军工程大学工程学院，陕西西安710038)摘要：针对航空发动机复杂振动信号难以检测和提取的问题，设计了一种基于PCI04总线技术的便携式频谱分析仪。硬件部分以PCI04模块为核心，通过自行设计的信号调理电路，实现了对8路振动信号和2路转速信号的采集，其中4路振动信号被ICP传感器采集，提高了采集信号的信噪比；软件部分基于Labwindo彬cVI虚拟仪器开发平台设计，采用模块化的设计思想，实现了数据采集、处理、分析和存储等功能。实际应用表

2、明，该设备运行稳定、可靠性好，能够及时、准确地反映出发动机中存在的故障。关键词：PCI04；航空发动机；频谱分析仪；信号采集中图分类号：V23；TP274文献标识码：A文章编号：1000—8829(2012)03—0044—04DesignofFrequencySpectrumAnalyzerforAeroenginesBasedonPCI04LIUYan-jie，CHENWei，ZHAOChuan·hong，GAOChao(InstituteofTheEngineering，AirForceEngineeringUniversity，Xi’．an7100

3、38。China)Abstract：BasedonPCI04bustechnology，afrequencyspectrumanalyzerwithhighperformanceandconven—ienceWasdesignedtosolvetheproblemofmeasurement，acquisitionandanalysisofthevibrantsignalinaei'o-engine．ThenucleusofthehardwarewasPCI04module．Acquisitionofeight—channelvibrationsignals

4、andtwo—channelrotatespeedsignalsWasachievedbymeansofserf-designedsignalconditioncircuit．Andfour-channelvibrationsignalsareacquiredbyICPtransducen，whichincreasedthesignal·to-noiseratiooftheacquiredsig-nals．Thesoftware，whichachievedthefunctionslikedataacquisition，processing，analysis

5、andstoragebyusingmodularizedesignthought，WasbasedontheLabWindows／CVlvirtualinstrument．Thepracticalapplicationshowsthattheequipmenthasgoodstabilizationandreliability．Itcanbeusedtodetectthefaultsinaeroengineaimmediatelyandexactly．Keywords：PCI04；aeroengine；frequencyspectrumanalyzer；s

6、ignalacquisition航空发动机振动故障是影响航空发动机生产、装配、使用和维护效率的重要因素。由于振动信号所蕴含的发动机运行信息，如发动机的振动值异常、振动值突变等故障信息往往不是很直接，因此对发动机振动信号进行分析，及时地掌握故障发生、发展的时机和规律，对提高发动机的保障效率和安全系数，具有重要的意义‘卜21。本设计基于PCI04嵌入式平台，可以对发动机的振动信号进行多路同时采集和实时分析。分析软件是利用美国M公司推出的LabWindows／CVI虚拟仪器开发平台编写的，具有界面实用、美观等特点。系统整体牧稿日期：201l一仍一22作者简介：刘

7、廷杰(19跖一)，男，项士研究生。主要研究方向为航空发动机测试技术。结构示意图如图1所示。信号调理电路检测L一振动信号lf转速信号电路广1调理电路调理电路I数字量I模拟量II输出端口输入端口I计时／计数器羼兰兰!兰HHT．1150I图1系统整体结构示意图1硬件平台的设计和实现该设备由PCI04模块(包括CPU主板模块和数据采集模块)、lO”高分辨率哪平板显示器、信号调理电路以及安装底板、机箱和面板等组成。图2所示为设备的核心部分。万方数据基于PCI04的航空发动机频谱分析仪设计·45·图2设备硬件部分1．1CPU主板模块实时性和可靠性是对测量分析系统最基本

8、、最主要的要求。该仪器需要完成多通道数据采集、运算、存储、显示以及