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1、《自动化技术与应用》2009年第28卷第7期仪器仪表与检测技术InstrumentationandMeasurment基于ARM的大中型电机振动测量系统设计陈大力1,刘南平2,化雪荟1(1.广东松山职业技术学院,广东韶关512126;2.天津师范大学,天津300387)摘要:本文根据大中型电机的振动测量标准设计了振动测量系统。设计中采用ARM16/32位RISC微控制器S3C4510B作为系统控制核心,并采用USB接口与电脑进行连接,且配以数据存储系统,以构成高精度数据采集处理传输平台。关键词:ARM;振动检测;大中型电机;PDIU
2、SBD12中图分类号:TN741文献标识码:B文章编号:1003-7241(2009)07-0088-04AVibrationMeasurementSystemBasedonARMforMediumandLargeMotorsCHENDa-li1,LIUNan-ping2,HUAXue-hui1(1.GuangdongSongshanPolytechnicCollege,Shaoguan512126China;2.TianjinNormalUniversity,Tianjin300387China)Abstract:Thispape
3、rintroducesahighaccuracydataacquisitionsystemforvibrationmeasurementofmediumandlargeelectricmotors.ThesystemisbasedonaSCMof16/32bitRISCmicrocontrollerS3C4510BwiththeUSBinterface.Keywords:ARM;vibrationmeasurement;mediumandLargemotors;PDIUSBD121引言2电机振动测量分析仪的系统结构图在冶金、石化、电
4、厂及钢厂等重工企业生产过程中,图1所示为本文所设计的电机振动测量分析仪硬件大中型电机工作的可靠性及连续性是保证生产线安全高配置系统的总体框图。图中,电机的振动量首先经过传效运行的基本要素。电机本体、机座和它的负载一起构感器转换成直流电压,再通过数据接口传送到A/D数据成一个复杂的机械系统,这个系统可能以其固有频率自采集转换单元,接着由ARM芯片和USB接口芯片负责由振动,也可能以多种频率强迫振动,而电机振动会产生人机接口和上位机通信,最后通过笔记本电脑和专用测过高的噪声或机械上逐渐损坏,以致影响到电机的工作试分析软件进行数据采集处理
5、、存储和输出,同时也可质量,甚至造成电机损坏,从而导致生产事故或生产线停进行批量数据的显示和打印。本系统中对采集数据的分机损失。由于运行中的电机都存在不同程度的振动,且析和处理本是根据《GB10068-2000<轴中心高为56mm这种振动是不可避免的,所以只能通过对电机振动的测及以上电机的机械振动的测量、评定及限值>等效于量,将振动值尽量地减少,使其限制在允许的范围内,因此IEC60034-14:1996》所规定的标准进行设计的[1],[2]。电机振动的测量问题己成为当前工业测控领域中研究的一个重要课题。目前,企业常用的振动测量仪体
6、积大,不便于安装操作,而且不具备自动记录、显示和打印测量结果等功能。本文在现有电机振动测量仪的基础上,开发了基于ARM的大中型电机振动测量分析仪,该测量仪图1系统的硬件配置总体框图小型便携,并且具有现场显示及打印测量结果等功能,同时又能提供SUB接口与笔记本电脑或PC机配合使用。3电机振动测量分析仪的系统组成3.1传感器选型、数量及位置收稿日期:2009-04-2888
7、TechniquesofAutomation&Applications仪器仪表与检测技术《自动化技术与应用》2009年第28卷第7期Instrumentationa
8、ndMeasurment测量转速为600r/min及以上电机的振动烈度时[3],其两个二极管对正、负信号进行钳位,然后再通过运算放振动烈度测量仪器的频率响应范围为10～1000Hz或以上,大器传送到S3C4510B(一路A/D转换输入管脚)。在其频率响应范围内的相对灵敏度以80Hz的相对灵敏度为基准,其他频率的相对灵敏度不超过+10%或-20%。因此,本系统中选用了CS-CD-4型磁电式振动速度传感器。该传感器是一种惯性式传感器,它由外壳、磁钢、线圈、阻尼环及弹簧片等部件组成。当传感器外壳随同被测振支物图3检测信号处理电路体一起振动
9、时,线圈与磁钢之间发生相对运动,从而在线圈3.3微控制器S3C4510B中感生出与振动速度成正比的电压信号。CS-CD-4传感采用三星公司基于以太网应用系统的高性价比16/32器技术指标要求如下:(1)速度灵敏度,200mV/(cm?
