机电设备故障诊断PPT教学课件-第2章 故障诊断的系统实现（2）.ppt

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机电设备故障诊断
重点实验室张建宇
2011-10-10
Equipment Fault Diagnostics
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测振传感器原理与应用
信号的采集与调理
系统实现的关键流程
第2章故障诊断的系统实现
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A、输出电荷与振动加速度成正比。
B、一般具有很高的固有频率,适于测量高频振动或设备振动中的高频成分。例如高速齿轮箱的啮合频率、滚动轴承的特征频率等。
C、加速度传感器测量的是被测物体的绝对振动。
(4) 总结:传感器特点与选用原则
——加速度传感器
测振传感器原理与应用
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A、传感器输出的电量与振动速度成正比。
B、速度传感器测量的是被测物体的绝对振动。
C、速度传感器的频响范围较加速度低一些,不适合测量太高频率的振动。
——速度传感器
测振传感器原理与应用
(4) 总结:传感器特点与选用原则
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A、属于非接触式传感器,在旋转机械中应用最多。
B、测量的是被测物体与传感器探头端面之间的相对距离。
——位移传感器
测振传感器原理与应用
(4) 总结:传感器特点与选用原则
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a. 采样――利用采样脉冲序列,从信号中抽取一系列离散值,使之成为采样信号x(nTs)的过程。
Ts:采样间隔,或采样周期
fs=1/Ts :采样频率。
模拟信号
0,1,0,1,0,1,…
采样
量化
数字信号
信号的采集与调理
(1) 数据采集过程
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0
1
2
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7
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0
1
2
3
4
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c. 编码―将离散幅值经过量化以后变为二进制数的过程。
4位A/D: XXXX
X(1)  0101
X(2)  0100
X(3)  0000
b. 量化―把采样信号经过舍入或截尾的方法变为只有有限个有效数字的数,称为量化。
x(1)=5
x(2)=4
x(3)=0
x(4)=0
x(5)=4
x(6)=5
x(7)=1
x(8)=0
信号的量化过程
信号的采集与调理
(1) 数据采集过程
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正常采样
频谱混叠
(2) 采样间隔的选取
采样定理:假定信号中的最高频率成分为fmax,当采样频率fs满足
fs≥2 fmax
则由采样所得的信号能够很好地恢复到原信号而不发生混叠现象。(Shannon定理)。
信号的采集与调理
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采样频率fs
采样点数N
时域采样间隔t=1/fs
时域采样周期T=N/fs
频域抽样间隔f=fs/N
信号的采集与调理
(2) 采样间隔的选取
关于作业
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第一步:信号离散,选择适宜的采样参数fs和N;
第二步:信号的傅里叶变换,利用fft完成等点数变换;
第三步:求信号幅值谱,注意除以N/2;
第四步:绘制时域及频谱图,注意幅值谱的对称性。