對于PHY-1型現場動平衡測量儀數字濾波方法研究

    PHY-1型現場動平衡測量儀是旋轉類產品生產、制造過程中必須解決的一個基本的共性問題,其優劣程度直接決定產品的工作性能、使用壽命,對產品的質量產生巨大的影響。如在汽車和電動工具等行業,其電機向高速化和輕量化的發展,對此類產品的振動、噪聲等性能要求也越來越高,需要高精度、率、自動化的動平衡技術。因此,對于全自動動平衡的關鍵部分動平衡測量單元的研究有著重要的現實意義。

    PHY-1型現場動平衡測量儀主要由機械支承系統、驅動系統和測量系統組成。由于其支承結構、軸承、驅動系統的振動、電氣系統的干擾以及基礎振動等原因,通常測試信號中除不平衡信號外,還包含很多噪聲。特別是在動平衡精度要求較高的場合,由于不平衡量比較小,其信噪比S/N相當惡劣,從而導致動平衡的測試精度及穩定性降低,尤其是PHY-1型現場動平衡測量儀技術指標zui小可達剩余不平衡量無法進一步提高。人們提出了許多實現提取的算法,如相關分析法、相敏分析、FFT頻譜分析、zui小二乘估計等技術,但這些算法的可靠性隨著信噪比的降低而迅速降低,測量誤差也增大。因此,提高動平衡機采樣信號的信噪比,成為高精度提取不平衡信號的關鍵。而提高不平衡信號的信噪比,濾波器的設計是關鍵。

    傳統的PHY-1型現場動平衡測量儀普遍使用模擬濾波器,如模擬帶通濾波、雙T網絡、開關電容跟蹤濾波等。隨著微處理器的發展,尤其是專為數字信號處理而設計的各種數字信號處理器不斷問世以及性價比的不斷提高,使得用軟件實現各種數字濾波算法成為可能。數字濾波器具有一些模擬電路所*的優點,PHY-1型現場動平衡測量儀除了成本低,動態范圍大,工作可靠,受外界溫度、環境及老化的影響小,能實現陡峭的頻響外,更重要的是它對信號