本文關(guān)鍵詞：基于鎖相放大器的齒輪裂紋信號(hào)檢測研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)飛速發(fā)展的過程中,齒輪在各類機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中都起著不可或缺的作用。機(jī)械系統(tǒng)中齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行往往影響著機(jī)械設(shè)備是否能夠正常工作。而由于齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的承受力大多集中在齒輪本身,故在齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)所有失效的零件中當(dāng)中,齒輪本身因?yàn)槟承┰蚴П壤哌_(dá)60%,由此可見齒輪本身就是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中最為重要的幾個(gè)零件之一。因此,對(duì)齒輪本身與齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行有效的故障檢測在當(dāng)今仍然具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。雖然齒輪本身故障有很多原因,但本文主要針對(duì)齒輪早期裂紋的微弱信號(hào)的檢測重點(diǎn)與難點(diǎn)進(jìn)行研究。在機(jī)械故障診斷過程中,由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)本身的各種震動(dòng)會(huì)產(chǎn)大量的背景噪聲,而且檢測信號(hào)當(dāng)中也含有各種噪聲,進(jìn)而使信號(hào)的信噪比降低,特別是當(dāng)齒輪本身產(chǎn)生早期裂紋時(shí),裂紋故障信號(hào)往往十分微弱,對(duì)微弱信號(hào)所產(chǎn)生震動(dòng)如何有效的進(jìn)行檢測,成為本文齒輪早期故障診斷的技術(shù)重點(diǎn)與難點(diǎn)難題。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)齒輪早期裂紋信號(hào)的精確檢測,本文對(duì)檢測過程中的兩部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)與研究。首先,對(duì)信號(hào)檢測系統(tǒng)中傳感器部分使用放置式渦流線圈檢測探頭,該探頭由檢測線圈和參考線圈兩部分組成。利用檢測線圈與參考線圈由于齒輪裂紋所產(chǎn)生的不同信號(hào)經(jīng)過電橋電路形成差動(dòng)放大檢出。信號(hào)調(diào)理電路采用了一種鎖相放大器的信號(hào)檢測技術(shù)。在分析了所產(chǎn)生的噪聲基礎(chǔ)上,研究了抑制噪聲的方法及相關(guān)技術(shù)。設(shè)計(jì)了信號(hào)檢測的硬件電路,包括信號(hào)采集生電路、前置放大環(huán)節(jié)、前置濾波環(huán)節(jié)、主放大電路、參考信號(hào)產(chǎn)生電路、參考信號(hào)移相電路以及相敏檢波電路等。并做了仿真實(shí)驗(yàn),通過仿真將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論值進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)這種方式能有效的實(shí)現(xiàn)微弱信號(hào)的檢測。最后,測試實(shí)際硬件電路,再次證明,該技術(shù)可以很好的實(shí)現(xiàn)信號(hào)檢測。
【關(guān)鍵詞】：渦流檢測 微弱信號(hào) 齒輪 鎖相放大
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 齒輪裂紋檢測的目的和意義10
• 1.2 齒輪裂紋故障檢測技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展趨勢及現(xiàn)狀10-13
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容13-14
• 第2章 渦流檢測系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)14-20
• 2.1 渦流檢測原理與傳感器14-19
• 2.1.1 齒輪裂紋檢測探頭的實(shí)驗(yàn)15
• 2.1.2 檢測方式的選擇15-17
• 2.1.3 線圈參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)17-19
• 2.2 本章小結(jié)19-20
• 第3章 齒輪裂紋信號(hào)檢測及鎖相放大技術(shù)原理20-29
• 3.1 檢測噪聲與檢測誤差20-22
• 3.2 微弱信號(hào)檢測方法22-24
• 3.3 鎖相放大器24-28
• 3.3.1 基于相關(guān)性原理的鎖相放大器24-25
• 3.3.2 鎖相放大器的結(jié)構(gòu)25-28
• 3.4 本章小結(jié)28-29
• 第4章 硬件電路設(shè)計(jì)29-42
• 4.1 渦流檢測傳感電路設(shè)計(jì)29-30
• 4.2 鎖相放大電路設(shè)計(jì)30-41
• 4.2.1 鎖相放大器待測信號(hào)通道設(shè)計(jì)30-36
• 4.2.2 鎖相放大器參考信號(hào)通道設(shè)計(jì)36-39
• 4.2.3 鎖相放大器相敏檢波電路設(shè)計(jì)39-41
• 4.3 本章小結(jié)41-42
• 第5章 軟件設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)分析42-57
• 5.1 軟件設(shè)計(jì)42-47
• 5.1.1 MCU的選型及開發(fā)平臺(tái)的選擇42-44
• 5.1.2 待測齒輪信號(hào)產(chǎn)生程序設(shè)計(jì)44-45
• 5.1.3 參考信號(hào)產(chǎn)生程序設(shè)計(jì)45-47
• 5.2 仿真驗(yàn)證47-54
• 5.2.1 低噪聲放大器的噪聲源分析47-48
• 5.2.2 低噪聲放大電路的仿真48-49
• 5.2.3 低通濾波器電路的仿真49-52
• 5.2.4 參考通道移相電路的仿真52-53
• 5.2.5 相敏檢波器的仿真53-54
• 5.3 電路的測試結(jié)果與分析54-56
• 5.4 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文61-62
• 致謝62

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本文編號(hào)：289791