传感器(电机轴的偏心与震动系统)设计报告张廷金.doc

南通大学 传感器与检测技术课程设计 设计报告 项 目： 电机轴偏心与振动检测系统 班 级： 电 姓 名： 张廷金 号： 1312021051 联系方式： 学 期： 2015-2016-2 前言 电机是工农业及各行各业中使用最广泛的动力设备，其种类繁多，数量极大，是电气工作者在维修中涉及最多的电气设备。维护好电机，使它处于良好的运行状态意义十分重大。尤其是自动生产线上的电动机，一旦出了故障，若不及时处理，会造成重大的经济损失；而发电机若发生故障造成停机，经济损失更大。因此，在故障发生之前进行预报在电机的日常维护保养工作中至关重要。 国内外电机维护的实践证明，电机运行状态监测及故障诊断技术可以有效防止电机故障的发生，既减少了设备和人身的伤害，又降低了部件损耗，为实现节能降耗创造了条件，同时还可以保证生产均衡组织，提高作业率，获取巨大的经济效益，也提高了电机的自动化控制水平。目前，电机运行状态监测及故障诊断技术已成为电机高效运转的主要组成部分，所以研究电机运行状态在线监测装置的意义十分重大。电机设备一般工作连续性强且安全可靠性要求较高，在日常维护和安装调试过程中，经常会遇到因电机轴的窜动使电机无法可靠运行。因此，对电机轴窜动量的在线监测是电机运行状态监测的一项重要指标。由于电机轴窜动的原因很多，仅凭耳听，手摸的原始方法，已很难全面、准确的判断电机轴的运转状态。采用先进的电机轴窜动在线监测技术，通过掌握电机轴在一定时期的运转状态，对其进行分析，有利于电机维护人员在最合适的条件下有准备的进行停机与检修电机，从而保证了电机的修理质量，也减少了损失。? 本设计将在前人研究的基础上，利用电涡流传感器作为测量器件，导出轴窜动的电压信号，再应用单片机系统对数据进行处理最终开发一套电机轴振动在线监测装置。此在线监测装置在所采集的数据超出工业要求时会自动报警，让电机维护人员及时采取相应的操作，以达到电机高效运转的目的。 目录 绪论 …………………………………………………………………… 1 概述…………………………………………………………… 1 1.1设计要求及背景 …………………………………………… 1 1.2设计目的 …………………………………………………… 1 1.3设计原理 …………………………………………………… 2 1.4 51单片机介绍 …………………………………………… 2 第二章 系统方案的设计 ………………………… …………………4 2.1 背景……………………………………………………………4 2.2 方案设计 ………………………………………………………4 第三章 电机振动检测系统硬件设计……………………………6 3.1 传感器的选型 …………………………………………………6 3.2AD/DA芯片的选择 ………………………………………………8 3.3放大电路所用的芯片…………………………………………11 3.4分压电路………………………………………………………12 3.5系统框图 ……………………………………………………13 第四章 电动机振动检测系统的软件设计…………………………15 4.1 主程序 ………………………………………………………15 4.2电动机振动检测子程序…………………………………………16 4.3显示子程序 ……………………………………………………19 第五章 电动机偏心轴检测系统……………………………………20 5.1硬件设计 ………………………………………………………20 5.2软件设计…………………………………………………………21 实验结果处理分析………………………………………….23 第七章 总结…………………………………………………………….25 附录一 参考书目……………………………………………………….26 附录二 代码…………………………………………………………….26 绪论 本设计主要研究电机轴轴向径向振动的检测方法。首先提出对电机轴振动监测的重要性，分析其轴向径向振动的原因。考察了目前电机轴振动监测的手段和装置的现状，设计出了一套比较完善的在线监测系统。根据测