学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于MSP430的滚动轴承故障监测系统

作　者: 朱颖莉
导　师: 罗玉峰
学　校: 南昌大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 滚动轴承故障监测系统 MSP43O nRF2401
分类号: TH165.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 83次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

轴承是机械装备传动系统中的重要部件,其运行状态将直接影响系统的性能。对轴承的运行状态进行有效监测,是避免因轴承故障造成灾难性后果的有效手段。带传感器的智能轴承是近几年提出的一种自身具备在线监测能力的轴承。它在传统轴承基础上嵌入微小传感器与微处理器,使轴承与微传感器、微处理单元有机结合成为一体,从而能够准确、有效、自动获取轴承的故障信号及特征以达到在线监测的目的。本文以深沟球轴承为对象,对基于MSP430的滚动轴承故障监测系统进行了研究,主要内容包括:1、分析了滚动轴承的故障形式、故障成因、振动机理和故障特征频率,为智能轴承的分析设计提供依据。2、详细描述了滚动轴承的结构,为了提高获取信号的信噪比,提出了将微传感器模块嵌入到轴承中,阐述了如何根据设计要求在传统轴承上开槽安装传感器。3、为采用微小传感器与处理单元对轴承状态信号进行获取和传送,进行了系统硬件设计研究,确定了微传感器模块的总体设计方案。根据模块微型化和低功耗等设计要求进行了选型分析,选择了传感器芯片ADXL330、MCU芯片MSP430和无线收发芯片nRF2401,最后完成了微传感器模块的设计。4、讨论了微控制器MSP430如何实现数模转换,阐述了无线收发芯片nRF2401的发送原理、数据接收原理和芯片之间通信协议;论述了系统软件的设计。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章绪论  7-12
  1.1 课题来源及意义  7
  1.2 轴承故障诊断的研究现状  7-9
  1.3 滚动轴承故障诊断方法  9-10
  1.4 课题的研究内容  10-11
  1.5 本论文的组织  11-12
第2章滚动轴承故障分析与结构设计  12-19
  2.1 滚动轴承故障机理分析  12-14
    2.1.1 轴承故障产生的原因分析  12
    2.1.2 轴承故障的振动机理  12-14
  2.2 滚动轴承故障诊断的振动分析法  14-16
  2.3 嵌入式诊断技术  16
  2.4 轴承的结构设计  16-18
  2.5 本章小结  18-19
第3章基于单片机的数据采集系统的设计  19-34
  3.1 系统总体设计方案  19-20
  3.2 元器件选型分析  20-24
    3.2.1 微型传感器选型及芯片简介  20-22
    3.2.2 微控制器选型及芯片简介  22-23
    3.2.3 短距无线通信技术及nRF2401的功能  23-24
  3.3 微传感器模型电路设计  24-32
    3.3.1 传感器ADXL330部分  24-26
    3.3.2 微控制芯片MSP430F149部分  26-27
    3.3.3 无线收发芯片nRF2401部分  27-29
    3.3.4 nRF2401与微控制器的串口设计  29-32
  3.4 测点的选择  32-33
  3.5 RS232通信接口  33
  3.6 本章小结  33-34
第4章系统的软件设计  34-50
  4.1 MSP430开发环境简介  34-35
  4.2 微控制器MSP430A/D设计  35-40
    4.2.1 ADC模块的简介  36-37
    4.2.2 软件的设计  37-40
  4.3 发送端软件设计  40-41
  4.4 NRF2401数据发送原理  41-43
  4.5 接收端软件设计  43-44
  4.6 NRF2401数据接收原理  44-47
  4.7 发送端与接收端之间的通信协议  47-48
  4.8 系统调试  48-49
  4.9 本章小结  49-50
第5章总结与展望  50-52
  5.1 全文总结  50-51
  5.2 研究展望  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-55
攻读学位期间的研究成果  55

基于MSP430的滚动轴承故障监测系统

内容摘要

全文目录

相似论文