【摘要】： 動(dòng)壓氣浮軸承陀螺馬達(dá)是陀螺儀表的心臟,被廣泛應(yīng)用于各種慣性儀器、儀表當(dāng)中。氣浮軸承的氣膜剛度代表其承載能力,是衡量氣浮軸承質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。研究氣浮軸承動(dòng)態(tài)剛度的大小和變化,對提高陀螺儀表精度和可靠性具有重要意義。動(dòng)壓氣浮軸承的剛度主要是由軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的氣膜厚度計(jì)算得出,也就是說剛度測量實(shí)質(zhì)上就是氣膜厚度測量。氣膜厚度一般是微米量級,所以要求測量儀器的分辨率要達(dá)到納米級。非接觸式電容測微技術(shù)具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、溫度穩(wěn)定性好、精度高、系統(tǒng)固有頻率高等特點(diǎn),成為測量氣膜厚度的一種重要選擇。 目前,動(dòng)壓馬達(dá)靜態(tài)剛度測量運(yùn)用國內(nèi)外已有的電容傳感器產(chǎn)品已能滿足要求,但對動(dòng)態(tài)剛度測量,尤其在20g隨機(jī)振動(dòng)并伴有高速旋轉(zhuǎn)條件下的剛度測量,現(xiàn)有產(chǎn)品還無法實(shí)現(xiàn)。因此,對動(dòng)壓馬達(dá)動(dòng)態(tài)剛度測試儀器的研究已迫在眉睫。 論文在分析氣浮軸承剛度測量方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)有電容測微儀在進(jìn)行動(dòng)態(tài)測量時(shí)存在的不足,提出了基于無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)臍飧≥S承剛度動(dòng)態(tài)測量方案,所做的工作主要包括： (1)根據(jù)設(shè)計(jì)方案完成了硬件選型及數(shù)據(jù)采集和無線收發(fā)電路的硬件設(shè)計(jì),制作了無線發(fā)送和接收的兩塊PCB板,完成了硬件的焊接與調(diào)試。 (2)完成了無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的A／D轉(zhuǎn)換及無線數(shù)據(jù)通信,在對通信過程中可能存在的干擾源類型分析的基礎(chǔ)上做了相應(yīng)的抗干擾設(shè)計(jì)與誤碼率、丟包等實(shí)驗(yàn)測試。 (3)利用MFC編寫了上位機(jī)應(yīng)用軟件,實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)對電容測微儀所測得數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波與非線性誤差補(bǔ)償,并將數(shù)據(jù)繪制成波形顯示給用戶。 (4)最后對基于無線數(shù)據(jù)傳送的電容測微儀動(dòng)態(tài)剛度測試系統(tǒng)進(jìn)行了綜合測試與分析,驗(yàn)證了方案的可行性。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH133.37
【圖文】：

實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波、非線性誤差補(bǔ)償和波形顯示。系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)的無線傳輸、數(shù)據(jù)處理、顯示幾個(gè)任務(wù)，其組成結(jié)構(gòu)如圖2.8所示:各個(gè)模塊主要完成的任務(wù)為:(l)模擬量采集模塊:電容測微儀將傳感器與陀螺馬達(dá)外圓表面之間的位移量轉(zhuǎn)換為電壓值，以士SV模擬電壓信號(hào)的形式輸出。(2)無線采集端模塊:微控制器控制刀D轉(zhuǎn)換芯片將電容測微儀士SV的輸出氣膜厚度信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，然后再將數(shù)據(jù)放入無線收發(fā)芯片的發(fā)射緩存區(qū)中，無線芯片將數(shù)據(jù)打包后高速發(fā)送至接收端的無線芯片。模擬量采集模塊無線采集端模塊無線接收端模塊數(shù)據(jù)處理顯示模塊諭諭諭諭遐遐圖2.8系統(tǒng)總體組成示意圖 Fig.2.8Di叫夢aJ爪ofsystCmgrossstructure(3)無線接收端模塊:接收端的無線收發(fā)芯片對接收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行校驗(yàn)，將校驗(yàn)后正確無誤的數(shù)據(jù)送至微控制器的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，微控制器通過串口將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)傳到上位機(jī)PC做進(jìn)一步的處理。(4)數(shù)據(jù)處理顯示模塊:上位機(jī)PC將串口所得數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波、非線性誤差補(bǔ)償，并將數(shù)據(jù)繪制成波形顯示給用戶，以直觀顯示數(shù)字濾波的效果，程序提供數(shù)據(jù)保存選項(xiàng)，如有需要可將數(shù)據(jù)保存?zhèn)浒�。系統(tǒng)的總體方案制定出來之后，就要從細(xì)處著手，一步一步去實(shí)現(xiàn)方案中的各個(gè)功能部分。首先要根據(jù)實(shí)際測量的要求選擇各個(gè)模塊的元器件

Fig.3.1Theminimumhardwaresystemdi叫獷 amofSTR711(l)電源電路電源部分原理圖如圖3.2所示:U6 LMI11733V VinVout肇R:7】〕CSV州PU】+C99、100兩含1去F瑞君念較蹂}}}’一}圖3.2系統(tǒng)供電電源電路 Fig.3.2SystemPowerSuPPlyCireuit

片內(nèi)Flash區(qū)域(基址 :0X40000000);擴(kuò)展存儲(chǔ)器區(qū)域(基址 :0X60000000);啟動(dòng)跳線與ARM連接見圖3.5。州州囚r乃 乃JPZBOQT.1BOCrT.0一獷圖3.5啟動(dòng)區(qū)域選擇電路 Fig.3.5Startregionselectioneireuit

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本文編號(hào)：2789948