船舶軸功率測量系統(tǒng)的誤差分析與應(yīng)用研究.pdf

1、軸功率監(jiān)測量的方法多樣，各種檢測儀器性能各異，結(jié)構(gòu)形式繁多，它們在不同的場合及環(huán)境下各有一定的使用價值。但使用時都要做大量的準備工作，如傳感器的反復(fù)安裝、信號的傳輸?shù)葐栴}，因此提高軸功率測量的準確度、數(shù)據(jù)的可靠性尤為重要。從實際出發(fā)，對正在研發(fā)的一套基于相位差原理的光電非接觸式軸功率測量系統(tǒng)進行誤差分析研究，以期提高軸功率測試的精度，為儀器后續(xù)開發(fā)和在船上現(xiàn)場使用作指導(dǎo)。
　　 理論分析FPGA計數(shù)誤差產(chǎn)生原因，針對產(chǎn)生原因，提

2、出降低FPGA計數(shù)誤差的有效措施，對脈沖信號進行分頻，通過實驗指導(dǎo)計數(shù)頻率的選擇。另外，在軸系實驗平臺上進行軸功率測量，以頻率312.5 kHz進行計數(shù)，驗證光電碼盤角度的測量數(shù)據(jù)結(jié)果的穩(wěn)定性。
　　 對光電非接觸式軸功率測量系統(tǒng)環(huán)境誤差進行分析，提出了一種特殊的邏輯運算方法來降低或者消除溫度對測量的影響；其次分析振動對光電非接觸式軸功率測量系統(tǒng)的影響，并采用“補償法”進行修正：一種是前后沿補償法；另一種是另外再安裝一組光電開關(guān)

3、傳感器來降低或者消除由振動帶來的測量誤差。
　　 從光電碼盤機械安裝的角度來分析，采用求平均值法以及3σ法則來減小光電碼盤安裝傾斜帶來的測量偏差，采用中位值濾波法和算術(shù)平均濾波法相結(jié)合來實現(xiàn)濾波減小由偏心現(xiàn)象帶來的測量誤差。
　　 采用光電非接觸式軸功率測量系統(tǒng)在軸系試驗平臺上進行試驗，驗證測試系統(tǒng)的扭矩轉(zhuǎn)速特性誤差，得出光電非接觸式軸功率測量系統(tǒng)無扭矩轉(zhuǎn)速特性；對轉(zhuǎn)軸的非線性誤差進行分析，提出采用線性插值法對扭矩測量值