COINV精密扭振测量技术

基于高采样率的转速测量 2012-07-03 16:49:05 阅读次数:4828

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摘要:本文档介绍了东方所利用内部高速采样和精确时间分辨技术实现精密扭振测量的方法。

关键词:扭振


一 、扭振基本测量方法

采用对转轴旋转时的键相脉冲信号测量,根据相邻脉冲之间的时间间隔的变化,获取扭振的转角变化信号,再进行一次和二次微分,获取转角速度和转角加速度信号。


二、精密测量的关键:

1 每转脉冲数PPR要较大,才能获取每转过程中的相对转角变化的细节信号,提高计算结果的精确程度,一般PPR>100,因此需要较高的采样频率

2 与转速测量不同,转速仅需进行脉冲计数,而扭振测量则需要精确获取所有相邻脉冲的时间间隔,该时间间隔的测量精度越高,则扭振计算结果越精确,因而需要很高的采样频率

3 实际扭振信号频率与旋转频率相当,因此无需太高的采样频率,否则导致频率分辨率下降。


三、COINV解决方案

采用内部高速采样(实际采样频率为 25MHz),输出低采样率(振动测量通道的采样频率)的相位信号,记录信号转速和相位两路波形,以此可保持高采样速率的精度,保证扭振计算的精度。

INV采集仪转速通道的内部采样频率为25MHz,其分辨率为 40ns (40 * 10-9 s)。


四、COINV扭振测量的精度

按照上述原理,可得DASP扭振的转角测量精度(相对误差)

转角相对误差 =  40 * 10-9 * PPR * RPM / 60 = 2/3*PPR*RPM*10-9 

其中  RPM 为转速,单位 r/min , PPR为每转脉冲数


以转速为3000rpm,PPR=100为例,则相对误差为 0.02%。