毕业论文-基于加速度传感器的电机振动测量

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1、苏州科技学院本科生毕业设计（论文）基于加速度传感器的电机振动测量摘要电机是现代生产中的重要电气设备，从大型的工业电机到小型的家用电器，电机都是随处可见的，电机的故障会对生产造成重大影响，因此需要监测电机的运行状态。为监测电机的运行状态，本文通过加速度传感器来测量电机振动的大小，并通过微控制器对电机加速度信号进行采集，并将它传输给电脑；利用电脑软件对采集的加速度信号进行频域积分得到速度信号，再与电机振动判断标准进行对比分析,从而判断电机运行状态,确定修复时机，为电机提供检修依据。关键词：加速度；振动测量；信号处理；故障分析III苏州科技学院本科生毕业设计（论文）Measurethe

2、vibrationofmotorbasedontheaccelerationsensorAbstractTheelectricmotorisonesortofthemostimportantelectricequipmentsinmodemmanufacturing．Fromlargeindustrialmotorstosmallappliances,electricmotorsareeverywhere.Itsfailurewouldproduceasignificantimpactonthemotor,therefore,weneedtomonitortheoperating

3、statusofthemotor.Inthispaper,inordertomonitorthemotorrunning,sizeofthemotorvibrationismeasuredbytheaccelerationsensor,andusesthemicrocontrollertocollectthemotoraccelerationsignalandtransferittothecomputer.Theaccelerationfrequency-domainsignalisintegratedintothespeedsignalinthecomputer,andthen

4、thespeedsignaliscomparedwiththemotorvibrationcriteria,toprovidethebasisforthemaintenanceofmotor.Wecandeterminethetimingofrepair.Keywords:Accelerationsensor,VibrationMeasurement,SignalProcessing,FailureAnalysisIII苏州科技学院本科生毕业设计（论文）目录第1章绪论11.1引言11.2电机振动特性11.2.1振动参数21.2.2振动标准3第2章电机振动测量装置设计62.1采集模

5、块介绍62.1.1MMA8452加速度传感器72.1.2控制器NXPARMLPC111482.1.3电源模块82.2接口转换模块设计92.2.1TTL信号转485信号92.2.2RS-485信号转RS-232信号102.2.3RS-232转USB信号10第3章振动信号采集123.1信号的采集123.1.1读取数据模块133.1.2信号发送18第4章振动信号处理204.1振动加速度信号与速度信号之间的转换204.2信号转换的实现214.3实际测量结果24结论27致谢28参考文献29附录A译文30附录B外文原文38附录C程序代码46III苏州科技学院本科生毕业设计（论文）第1章绪论1

6、.1引言随着科学技术的发展，电机已经成为我们生活中不可缺少的一部分，从大型的工业电机到小型的家用电器，电机都是随处可见的，因此电机是否正常工作对我们日常生活的好坏有很大影响。电机振动主要由电枢不平衡、电磁力、轴承磨损、转轴弯曲和安装不良使电机与负载机械的轴心线不对中或倾斜等原因引起的。电机振动大小必须要满足国家的电机振动标准,否则会造成很严重的后果。现在,电机振动标准主要是用振动速度的有效值来衡量。测试和诊断电机振动好坏的基础是采集和处理电机的振动信号，因此我们在测量时必须要有一个电机振动测量、处理和诊断的系统。电机振动测试通常是用加速度传感器记录加速度信号。然后再用傅里叶变换来

7、进行频谱分析。在过去的几十年里，小波分析、时频联合分析、独立分量分析等信号处理的新方法有了很大的发展，为电机振动的深入研究提供了条件。在故障诊断中取得了出色的效果。1.2电机振动特性电机振动是因为电磁，能量转换，机械振动等物理因素引起的。电机产生振动的原因包括[1]：1．电磁力：电磁力作用在定子和转子之间的空隙中，它的力波在气隙中是旋转的或者是脉动的，力的大小和电磁负荷、电机有效部分的结构和计算参数有关。由电磁力产生的振动大小与作为振荡系统的定子特性有很大的关系，大多数电机的电磁