測振儀也叫測震表振動(dòng)分析儀或者測震筆,是利用石英晶體和人工極化陶瓷(PZT)的壓電效應(yīng)設(shè)計(jì)而成。當(dāng)石英晶體或人工極化陶瓷受到機(jī)械應(yīng)力作用時(shí),其表面就產(chǎn)生電荷。采用壓電式加速度傳感器,把振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),通過對(duì)輸入信號(hào)的處理分析,顯示出振動(dòng)的加速度、速度、位移值,并可用打印機(jī)打印出相應(yīng)的測量值。本儀器的技術(shù)性能符合標(biāo)準(zhǔn)ISO2954及中國國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13824中,對(duì)于振動(dòng)烈度測量儀中,正弦激勵(lì)法振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的要求。它廣泛地被應(yīng)用于機(jī)械制造、電力、冶車輛等領(lǐng)域。
振動(dòng)測試是實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)與故障診斷的重要手段,手持式測振儀的使用提高了生產(chǎn)安全、生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此對(duì)手持式測振儀的研究有著重要意義和實(shí)用價(jià)值。我們分析了振動(dòng)測試儀發(fā)展及國內(nèi)外振動(dòng)測試系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r,針對(duì)測振儀存在系統(tǒng)功能單一,或者價(jià)格昂貴等局限性,結(jié)合單片機(jī)的應(yīng)用著重研制精度高、體積小、功能強(qiáng)、抗干擾強(qiáng)、成本低的手持式測振儀。測振儀主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作:
1.根據(jù)手持測振儀的總體設(shè)計(jì)方案,給出了電路方框圖并利用Protel99SE軟件Layout PCB具體電路,并對(duì)電路重要參數(shù)進(jìn)行了分析計(jì)算。在硬件和軟件兩方面都采取了各種抗干擾措施,保證了測量的精度,提高了儀器的可靠性。
2.全面了解振動(dòng)測振系統(tǒng),在現(xiàn)有壓電式加速度傳感器、電荷放大器測振系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了手持式內(nèi)置微型雙電荷放大器和頻率補(bǔ)償電路的一體化手持測振儀。
3.在數(shù)據(jù)處理中采用ZOOMFFT算法,提高了測量的精度;采用了嵌入式系統(tǒng)的原理創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)系統(tǒng),提高讀取速度,節(jié)省了單片機(jī)RAM的空間;通訊采用USB接口,極大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?,并為二次開發(fā)提供了良好的基礎(chǔ)。