某直升军机转速传感器及其关联仪表检测仪开发研究

摘要

本文针对某直升军机转速传感器及其关联仪表的研究，通过与部队合作，利用精确的机械结构、高精度转速传感器及现代虚拟仪器技术，开发了一种能够同时进行离位、原位检测的便携式军用直升机转速传感器及其关联仪表检测设备。实现在外场环境下对直升机转速传感器及其关联仪表的原位、离位检测工作，满足直升机二级维修保障需要。
　　本文通过对转速传感器及其关联仪表工作原理、重点参数的深入分析，在了解了转速传感器及其关联仪表的工作特性后，确定了基于原位、离位检测方案的检测仪最终的检测方案。
　　为实现高精度的参数检测，满足便携、直观、仪表化等军方提出的“刚性”要求，本文在仪器的机械结构、驱动电机的选型、传感器性能参数的确定等方面进行了综合考虑，使得系统能够模拟机载传感器及其仪表的各种工作环境。
　　检测系统的高速平稳旋转是本检测仪器的关键，是必须研究的基础理论，对高速转轴进行模态分析及谐响应分析，观察其振动特性，确定整个系统的机械结构在高转速情况下稳定运行，无谐振点是本文研究的重点。对于检测仪的辅助功能部分，主要包括硬件电路、数据采集等。特别在硬件电路方面，实现了离位检测、原位检测、电源转换等功能需求，完成了整个硬件电路的搭建，并由实验佐证了设计的合理性。
　　最后介绍了虚拟仪器技术，整个系统以虚拟仪器作为开发平台，采用图形化编程语言LabVIEW编写了系统控制软件，并实现了系统的人机交互界面的软件程序，最终实现了检测系统的状态检测功能。
　　用户可使用该检测设备能对直升军机转速传感器及其关联仪表提供正常工作所需的转速或者电压信号模拟环境，实现在外场环境下进行的原、离位检测工作。弥补了国内机载设备在此方面上的不足，也为直升军机的飞行安全保驾护航提供科学依据。

目录

声明

摘要

1．1 引言

1．2 背景现状

1．3 研究的目标和内容

1．3．1 研究的目标

1．3．2 研究的内容

1．4 论文结构

第2章 转速传感器及其关联仪表工作原理分析及总体方案设计

2．1 仪表设备的工作原理及重要参数分析

2．1．1 磁电式转速仪表设备工作原理分析

2．1．2 转速仪表设备主要参数确定

2．2 传感器及其关联仪表检测仪总体方案设计

2．2．1 离位检测方案设计

2．2．2 原位检测方案设计

2．2．3 检测仪最终方案确定

2．3 本章小结

第3章 转速传感器及其关联仪表检测仪机械结构设计

3．1 检测仪总体机械结构设计

3．1．1 检测仪驱动部分设计

3．1．2 检测仪传动部分设计

3．1．3 检测仪检测部分设计

3．2 转轴的动力学分析

3．2．1 模态分析基本理论研究

3．2．2 检测系统转轴的模态分析

3．2．3 转轴最佳结构下模态分析

3．2．4 谐响应分析基本理论研究

3．2．5 转轴最佳结构下的谐响应分析

3．3 本章小结

第4章 转速传感器及其关联仪表检测仪硬件电路设计

4．1 检测仪硬件组成

4．2 NI数据采集卡的选型

4．3 原位检测电路设计

4．3．1 模拟信号产生电路(SPWM板)

4．3．2 通道选择电路

4．4 离位检测电路设计

4．4．1 标准转速传感器采集电路设计

4．4．2 被测转速传感器采集电路设计

4．5 电源电路设计

4．5．1 电源转换

4．5．2 电源保护

4．6 本章小结

第5章 转速传感器及其关联仪表检测仪软件设计

5．1 虚拟技术简介

5．1．1 虚拟仪器简介

5．1．2 LabVIEW软件简介

5．2 检测系统软件总体设计

5．3 用户管理模块设计

5．3．1 用户登录模块

5．3．2 密码修改模块

5．4 检测功能模块

5．4．1 原位检测模块

5．4．2 离位检测模块

5．3 本章小结

第6章 实验验证及分析

6．1 实验数据及分析

6．1．1 原位检测验证

6．1．2 离位检测验证

6．2 本章小结

第7章 结论与展望

7．1 课题结论

7．2 课题展望

参考文献

致谢