本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡檢測(cè)系統(tǒng)，特別涉及一種基于ARM的動(dòng)平衡檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)子的不平衡導(dǎo)致的后果是機(jī)械振動(dòng)和震耳的噪聲，長(zhǎng)時(shí)間下去機(jī)械就會(huì)損壞，因此及時(shí)發(fā)現(xiàn)和及時(shí)處理不平衡問(wèn)題十分重要，對(duì)該問(wèn)題的及時(shí)處理不但能減少經(jīng)濟(jì)損失還能防止機(jī)械故障對(duì)人員產(chǎn)生危害。為了避免產(chǎn)生轉(zhuǎn)子不平衡就需要定期對(duì)轉(zhuǎn)子檢測(cè)，對(duì)轉(zhuǎn)子的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使其能夠通過(guò)定期檢測(cè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN100451592C于2009年1月14日公開(kāi)了一種基于FPGA的高精度數(shù)字在線動(dòng)平衡檢測(cè)裝置，具體公開(kāi)了包括：

FPGA芯片：與脈沖處理電路、DSP芯片和電平轉(zhuǎn)化芯片相連，用于將脈沖處理電路送來(lái)的脈沖信號(hào)進(jìn)行鎖相和倍頻，并利用倍頻脈沖信號(hào)控制AD芯片進(jìn)行采樣，采樣結(jié)束后采樣結(jié)果存到相應(yīng)的地址單元，同時(shí)生成一個(gè)采樣結(jié)束脈沖信號(hào)作為DSP的一個(gè)外部中斷信號(hào)，通知DSP提取采樣結(jié)果；

脈沖處理電路；與光電開(kāi)關(guān)和FPGA芯片相連，用于將光電開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的基準(zhǔn)脈沖進(jìn)行整形，并將脈沖幅值限幅為0～3V，整形并限幅后的脈沖送至FPGA芯片內(nèi)；

傳感器信號(hào)接口電路：與AD芯片相連，用于將位移或振動(dòng)傳感器的信號(hào)進(jìn)行放大和帶通濾波處理，并送至AD芯片等待采樣；

電平轉(zhuǎn)換芯片：與FPGA芯片和AD芯片相連，用于FPGA的控制信號(hào)和AD芯片輸出信號(hào)間對(duì)應(yīng)電壓的相互轉(zhuǎn)化；

DSP芯片：與FPGA芯片相連，對(duì)FPGA芯片產(chǎn)生的錟相脈沖和AD采樣結(jié)束后產(chǎn)生的采樣結(jié)束脈沖進(jìn)行中斷響應(yīng)，從FPGA相應(yīng)的地址單無(wú)提取采樣值，提取一個(gè)整周期的采樣值后，對(duì)整周期的采樣值進(jìn)行相應(yīng)的處理， 從而提取與轉(zhuǎn)速同頻的分量，并通過(guò)相應(yīng)的不平衡量算法，得到不平衡量的大小和相位。

該結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且操作麻煩，因此，有必要做進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的旨在提供一種操作方便、檢測(cè)快捷、攜帶方便、通用性強(qiáng)、測(cè)量時(shí)不需要保持轉(zhuǎn)子同速的基于ARM的動(dòng)平衡檢測(cè)系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。

按此目的設(shè)計(jì)的一種基于ARM的動(dòng)平衡檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括ARM處理單元、A/D轉(zhuǎn)換、積分電路、放大衰減電路、信號(hào)調(diào)理電路、位移傳感器、光電傳感器、前置處理電路、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備；其中所述位移傳感器經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路，及積分電路和放大衰減電路輸入A/D轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換與ARM處理單元連接，所述光電傳感器的信號(hào)經(jīng)前置處理電路后輸入到ARM處理單元，所述ARM處理單元分別連接輸入設(shè)備和輸出設(shè)備；所述ARM處理單元用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)的處理計(jì)算并輸出顯示；所述A/D轉(zhuǎn)換用于對(duì)輸入的電壓信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；所述積分電路用于波形變換、放大電路失調(diào)電壓的消除及反饋控制中的積分補(bǔ)償，并起到低通濾波的作用和濾除各種高頻噪聲信號(hào)；所述信號(hào)調(diào)理電路用于對(duì)位移傳感器信號(hào)處理，并對(duì)變換后的電信號(hào)實(shí)現(xiàn)放大、濾波和運(yùn)算，使位移傳感器輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成后續(xù)電路能夠處理的電壓信號(hào)；所述位移傳感器用于測(cè)量轉(zhuǎn)子相位；所述光電傳感器用于測(cè)量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；所述前置處理電路用于對(duì)光電傳感器信號(hào)進(jìn)行處理。

所述位移傳感器設(shè)置2-3個(gè)。

所述位移傳感器設(shè)置在轉(zhuǎn)子兩端。

所述光電傳感器設(shè)置1-3個(gè)。

所述輸入設(shè)備包括鍵盤鼠標(biāo)，所述輸出設(shè)備包括觸摸屏或AVG顯示屏。

所述信號(hào)調(diào)理電路由放大器、濾波器和線性處理電路組成。

為了滿足A/D轉(zhuǎn)換對(duì)電壓范圍的限制，所述放大衰減電路采用增益衰減電路對(duì)輸入的電壓進(jìn)行放大衰減。

所述ARM處理單元上設(shè)有USB接口、顯示接口、JTAG接口和/或串口等外部接口，所述ARM處理單元采用MINI2440開(kāi)發(fā)板，其內(nèi)核為S3C2440。

本實(shí)用新型的有益效果：通過(guò)設(shè)置ARM處理單元作為微處理單元分析處理數(shù)據(jù)，具有操作方便、檢測(cè)快捷、攜帶方便等特性，此外，具有一定的 通用性，能夠?qū)Υ蠖鄶?shù)轉(zhuǎn)子進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)平衡檢測(cè)，并且不需要多次測(cè)量時(shí)保持轉(zhuǎn)子同速，操作簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例測(cè)試系統(tǒng)的框線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

參見(jiàn)圖1-圖2，本基于ARM的動(dòng)平衡檢測(cè)系統(tǒng)，包括ARM處理單元、A/D轉(zhuǎn)換、積分電路、放大衰減電路、信號(hào)調(diào)理電路、位移傳感器、光電傳感器、前置處理電路、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備；其中所述位移傳感器經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路，及積分電路和放大衰減電路輸入A/D轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換與ARM處理單元連接，所述光電傳感器的信號(hào)經(jīng)前置處理電路后輸入到ARM處理單元，所述ARM處理單元分別連接輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，負(fù)責(zé)相關(guān)數(shù)據(jù)處理與計(jì)算，并輸出顯示；

所述ARM處理單元用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)的處理計(jì)算并輸出顯示；

所述A/D轉(zhuǎn)換用于對(duì)輸入的電壓信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以便于輸入到ARM處理單元進(jìn)行分析處理；

所述積分電路用于波形變換、放大電路失調(diào)電壓的消除及反饋控制中的積分補(bǔ)償，并起到低通濾波的作用和濾除各種高頻噪聲信號(hào)；

所述信號(hào)調(diào)理電路用于對(duì)位移傳感器信號(hào)處理，并對(duì)變換后的電信號(hào)實(shí)現(xiàn)放大、濾波和運(yùn)算，使位移傳感器輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成后續(xù)電路能夠處理的電壓信號(hào)；

所述位移傳感器用于測(cè)量轉(zhuǎn)子相位；

所述光電傳感器用于測(cè)量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；

所述前置處理電路用于對(duì)光電傳感器信號(hào)進(jìn)行處理，然后輸入到ARM處理單元。

進(jìn)一步講，本實(shí)施例的基于ARM的動(dòng)平衡檢測(cè)系統(tǒng)，主要包括振動(dòng)模擬信號(hào)單元、A/D轉(zhuǎn)換和ARM處理單元，ARM處理單元上有用于外接鼠標(biāo)和鍵盤的USB接口、用于連接觸摸屏的顯示接口，用于同主機(jī)通信的JTAG接口和串口。

進(jìn)一步講，所述位移傳感器設(shè)置2-3個(gè)。

進(jìn)一步講，所述位移傳感器設(shè)置在轉(zhuǎn)子兩端。

進(jìn)一步講，所述光電傳感器設(shè)置1-3個(gè)。

進(jìn)一步講，所述輸入設(shè)備包括鍵盤鼠標(biāo)，所述輸出設(shè)備包括觸摸屏或AVG顯示屏。

進(jìn)一步講，所述信號(hào)調(diào)理電路由放大器、濾波器和線性處理電路組成。

進(jìn)一步講，所述放大衰減電路采用增益衰減電路對(duì)輸入的電壓進(jìn)行放大衰減。

進(jìn)一步講，所述ARM處理單元上設(shè)有USB接口、顯示接口、JTAG接口和/或串口。

工作原理：

位移傳感器測(cè)得轉(zhuǎn)子兩端相位信號(hào)，并輸入信號(hào)調(diào)理電路處理；光電傳感器測(cè)得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速信號(hào)并輸入前置處理電路處理；

相位信號(hào)由信號(hào)調(diào)理電路轉(zhuǎn)換為后續(xù)電路能夠處理的電壓信號(hào)；在前置處理電路中對(duì)轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行放大，轉(zhuǎn)換，然后輸入到ARM微處理單元；

相位信號(hào)處理得到的電壓信號(hào)經(jīng)積分電路積分轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子不平衡量，并可低通濾波和濾除各種高頻噪聲信號(hào)；

積分得到的轉(zhuǎn)子不平衡量信號(hào)由放大衰減電路對(duì)其電壓范圍進(jìn)行衰減以滿足A/D轉(zhuǎn)換的輸入要求；

A/D轉(zhuǎn)換對(duì)輸入的電壓信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，處理后輸入到ARM微處理單元進(jìn)行計(jì)算分析；

ARM處理單元根據(jù)輸入的相關(guān)信號(hào)計(jì)算轉(zhuǎn)子不平衡量大小及相應(yīng)相位，并輸出顯示，此外，ARM處理單元接受外部鍵盤鼠標(biāo)或觸摸屏輸入信號(hào)，通過(guò)JTAG接口與串口與主機(jī)連接通信。

上述為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。