航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)重要的組成部分,其性能決定著飛機(jī)的飛行安全。目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)的推力、轉(zhuǎn)速、動(dòng)強(qiáng)度不斷提高,由轉(zhuǎn)子不平和和氣體流動(dòng)等原因引起的振動(dòng)問題日益突出。發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)處在高溫、油霧和電磁干擾嚴(yán)重的惡劣環(huán)境中,需要選擇合適的振動(dòng)傳感器和振動(dòng)測(cè)量儀,迅速準(zhǔn)確地測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)值。這對(duì)提高試驗(yàn)安全性和發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性具有重要意義。本論文設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的振動(dòng)測(cè)量儀,可以在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下,全面系統(tǒng)地檢測(cè)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)狀態(tài),準(zhǔn)確有效地分析發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和基本性能。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)、健康和穩(wěn)定地運(yùn)行,為飛機(jī)安全飛行和故障排除奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。因此論文研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文首先分析了國內(nèi)外現(xiàn)有飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)專用測(cè)振儀器的優(yōu)缺點(diǎn),針對(duì)其存在的問題,設(shè)計(jì)出了新型的基于Freescale的MC9S12XS128單片機(jī)的振動(dòng)測(cè)量儀,可以克服現(xiàn)有儀器的缺點(diǎn),詳細(xì)論述了設(shè)計(jì)該儀器的理論依據(jù)和各硬件模塊功能實(shí)現(xiàn)的芯片選擇依據(jù)和調(diào)試結(jié)果。在硬件設(shè)計(jì)中,由于MC9S12XS128單片機(jī)運(yùn)算速度快,省去了價(jià)格較貴的可編程帶通濾波器UAF42AP并同時(shí)優(yōu)化了電路設(shè)計(jì)。通過專用有效值測(cè)量電路測(cè)量振動(dòng)速度,頻壓轉(zhuǎn)換電路測(cè)量頻率,可以克服計(jì)數(shù)測(cè)頻的穩(wěn)定性差的缺點(diǎn),然后利用雙路A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,并將轉(zhuǎn)換結(jié)果送入MC9S12XS128單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,再利用LED驅(qū)動(dòng)芯片MAX7219將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過數(shù)碼管顯示。在軟件設(shè)計(jì)部分,首先介紹了基于MC9S12XS128的模塊化軟件設(shè)計(jì)流程、A/D轉(zhuǎn)換及顯示程序設(shè)計(jì),然后根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù),分析了儀器的精度、穩(wěn)定性和改進(jìn)措施。最終通過反復(fù)模擬測(cè)量和驗(yàn)證,本振動(dòng)測(cè)量儀達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo),使誤差在3%以內(nèi),可測(cè)頻率范圍為10Hz~2000Hz,滿足了測(cè)量精度和測(cè)量范圍的要求。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：V231.92
【部分圖文】：

振動(dòng)產(chǎn)生頻率分布表

正弦振動(dòng)時(shí)域圖

隨機(jī)振動(dòng)時(shí)域圖
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2857954