电主轴监控系统设计 - 图文

陕西理工学院毕业设计论文

1) 放大 微弱信号都要进行放大以提高分辨率和降低噪声,使调理后信号的电压范围和A/D的电压范围相匹配。信号调理模块应尽可能靠近信号源或传感器,使得信号在受到传输信号的环境噪声影响之前已被放大,使信噪比得到改善。

2) 隔离 隔离是指使用变压器、光或电容耦合等方法在被测系统和测试系统之间传递信号,避免直接的电连接。使用隔离的原因:是从安全的角度考虑;二是隔离可使从数据采集卡读出来的数据不受地电位和输入模式的影响。如果数据采集卡的地与信号地之间有电位差,而又不进行隔离,那么就有可能形成接地回路,引起误差。

3) 滤波 滤波的目的是从所测量的信号中除去不需要的成分。大多数信号调理模块有低通滤波器,用来滤除噪声。通常还需要抗混叠滤波器,滤除信号中感兴趣的最高频率以上的所有频率的信号。另外,某些高性能的数据采集卡自身带有抗混叠滤波器。

4) 激励 信号调理也能够为某些传感器提供所需的激励信号,比如应变传感器、热敏电阻等就需要外界电源或电流激励信号。很多信号调理模块都提供电流源和电压源以便给传感器提供激励。

5) 线性化 许多传感器对被测量的响应是非线性的,因而需要对其输出信号进行线性化,以补偿传感器带来的误差。目前,数据采集系统也可以利用软件来解决这一问题。

6) 数字信号调理 即使传感器直接输出数字信号,有时也有必要进行调理,其作

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用是将传感器输出的数字信号进行必要的整形或电平调整。大多数数字信号调理模块还提供其他一些电路模块,使得用户可以通过数据采集卡的数字I/O比直接控制电磁阀、电灯、电动机等外部设备。

2.4传感器部分设计 2.4.1 温度传感器

选用STT-S系列铂电阻温度传感器,它适用于金属设备表面和内部温度的测量,通过加长螺纹,也可测量轴承和轴瓦的温度,安装简单方便。

技术指标:

安装方式:螺纹安装 传感器类型:PT100 不锈钢材质:sus321 螺纹规格:M10×1.0

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螺纹长度:10mm

引线结构:三线制/特氟龙类型/有线缆护套/有屏蔽层 引线长度:1000mm 精度:A级

温度范围:-50~200℃

2.4.2 振动和位移传感器部分设计

振动形式是显示在示波器上的原始振动波形,是分析振动数据非常重要的方法。安装在机器上每一测点的两个互成90度的电涡流传感器,可以很好的描述振动形式。

轴向位移测量的主要目的是为了确定转子和定子间的轴向间隙,避免轴向摩擦这种恶性故障,另外在利用径向振动数据分析振动原因时作为参考。

该系统振动和轴位移传感器均采用JX70系列涡流传感器,

JX70系列一体化电涡流位移传感器是在JX20系列电涡流位移传感器基础上,通过表面贴装微形封装技术,将前置器电路和探头集成一体,是一种高性能、低成本的新型电涡流位移传感器,属本公司的专利产品。

此设计我们选用JX70-04-G—M12x1-80-30K 技术指标

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1、非接触测量,永不磨损。

2、抗干扰能力强,高可靠性,长寿命。

3、工作温度:-25~+85℃,温漂0.05%/℃。 4、防护等级:IP68。

5、输出形式:三线制电压或电流输出。-10~+10输出

6、频响:0~10kHz

幅频特性0~1kHz衰减小于1%,10kHz衰减小于5%; 相频特性0~1kHz相位差小于-10°,10kHz相位差小于-100°

7、电压输出形式传感器供电电源:

±12Vdc~±15Vdc供电,输出0~+5V或0~+10V或-5~+5V或-10~+10V功耗≤±12mA(不含输出电流); 8、纹波(测量间隙恒定时最大输出噪声峰峰值):电压输出形式的传感器输出纹波不大于20mV;电流输出形式的传感器输出纹波不大于30uA。

9、负载能力:电压输出形式的传感器输出阻抗不大于51Ω,最大驱动信号电缆长度300m;4~20mA电流输出形式的传感器最大负载电阻不大于750Ω,带最大负载电阻时输出变化-1%。

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