【摘 要】
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滚动轴承在工业上的应用非常广泛,其中许多还是工业和生产中的关键设备。研究、发展并应用先进的振动监测与分析技术具有十分重要的现实意义,不仅保证了滚动轴承设备安全而高
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滚动轴承在工业上的应用非常广泛,其中许多还是工业和生产中的关键设备。研究、发展并应用先进的振动监测与分析技术具有十分重要的现实意义,不仅保证了滚动轴承设备安全而高效地运行,而且避免了巨额的经济损失和灾难性事故的发生,是当前科技和工业发展的重要研究问题之一。本文针对滚动轴承故障监测技术中存在的实时性较差的问题和不足,在总结前人多年来的研究成果的基础上,结合实际情况,对现有研究方法进行改进,提出了将嵌入式系统技术和无线数据传输技术应用于滚动轴承运行状态实时监测的思想。论文采用理论分析和实验设计相结合的方法,完成了如下工作:分析了论文的关键技术如无线通信、信号处理和低功耗等技术;设计了无线通信电路和信号预处理电路;开发了检测系统的整体结构和各功能模块。根据对设计电路和系统的测试分析,论文主要内容包括以下几个方面:(1)通过对滚动轴承故障机理、滚动轴承故障信息检测技术的研究,采用共振解调技术和振动信号频谱分析法,对其检测原理和检测效果进行了深入研究。(2)研究设计了监测系统的体系结构,包括振动信号预处理部分放大,包络检波,滤波电路等设计,以及主控制电路硬件设计、高速数字信号采集的软硬件设计。(3)设计了高速、稳定的无线数据采集系统,免除了繁琐的现场布线,为复杂工业现场状况下滚动轴承的监测工作提供了便利。具体进行无线数据传输控制模块的硬件设计。满足通讯质量、通讯距离、通讯速度、抗干扰、易于布控和低功耗等要求。(4)对整个数据采集系统的功耗进行分析,设计出可行的软硬件低功耗实现方法,能够达到uA级的超低功耗超小型的无线数据系统。(5)进行系统的软硬件测试,阐述了调试中遇到的问题,并给出解决方案。
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