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机械旋转轴的转速检测在工程上常常是必要的,转速检测一般是机械联接式的,由于安装问题以及机械联接式转速检测可靠性问题,因此对非机械联接式转速检测的研究及其应用是十分有意义的一项工作。为此,本文就非机械联接式转速检测做了研究,提出了一种新型的非机械联接式测速方法。该方法首先采集机械声频信号,然后对声频信号作相关分析和功率谱密度分析,由于信号低频成份存在着与转速的强相关性,因此利用机械噪声音频信号的相关分析和功率谱分析,必然可以检测出机械转速。为了验证方法的有效性以及实验的方便,论文中,以小功率直流电机为研究对象。论文详细分析了直流电机电磁噪声、机械噪声、空气动力噪声等噪声特性,得知,该直流电机的转速信号主要存在于电磁噪声中,其声频率为转子旋转齿频。
论文构建了计算机噪声采集转速检测系统,它由声传感器、声卡、计算机软件组成。系统首先通过声传感器采集直流电机噪声信号,再将噪声模拟信号转变成能被计算机处理的数字信号,然后进行频域分析,得出信号低频成份主要峰值处的频率,此频率与转速之间有直接关系,从而实现了转速的测量。该检测方法是一种全新的转速检测方法。声传感器体积小、安装方便、可靠性高,声信号中包含有很多隐含信息,通过对声信号的处理、分析,提取特征值,不仅可以检测转速,还可在产品降噪、故障诊断两个方面发挥重要的作用;发动机噪声的低频成份决定于转速,可将该音频法应用于发动机转速的测量和发动机降噪等方面;论文在声信号的采集、处理、频谱分析方面进行了有益的探索,对今后噪声分析系统的应用有一定意义。