旋轉(zhuǎn)部件無線遙測系統(tǒng)的若干關鍵技術(shù)研究.pdf

1、在航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子等旋轉(zhuǎn)部件的試驗研究過程中，迫切需要一種能夠獲取旋轉(zhuǎn)部件上各種參數(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。無線遙測具有壽命長、不受轉(zhuǎn)速限制等優(yōu)點，適合于旋轉(zhuǎn)部件的參數(shù)測量。本文針對旋轉(zhuǎn)部件無線參數(shù)遙測系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)傳輸和非接觸電能傳輸?shù)汝P鍵技術(shù)進行了深入研究，主要內(nèi)容如下： （1）總結(jié)了早期旋轉(zhuǎn)部件參數(shù)采集技術(shù)及其存在的缺點，分析了目前各種無線遙測方法的應用，提出了基于無線數(shù)據(jù)傳輸和非接觸電能傳輸?shù)男D(zhuǎn)部件參數(shù)遙測系統(tǒng)的總體技術(shù)方案，

2、并對各組成部分的技術(shù)途徑進行了闡述。 （2）提出了旋轉(zhuǎn)部件參數(shù)遙測系統(tǒng)的并行紅外無線數(shù)據(jù)傳輸方案，成倍提高了數(shù)據(jù)傳輸速率。該方案采用CPLD設計了并行紅外編解碼器，提高了電路集成度。其中，采用改進編碼解決了4PPM編碼時4Mbps數(shù)據(jù)傳輸過程中由于器件誤差導致的誤判問題，實現(xiàn)了單通道5.8Mbps速率數(shù)據(jù)傳輸。針對旋轉(zhuǎn)部件應用，提出了兩種反射方式的紅外數(shù)據(jù)傳輸方案，克服了紅外無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)需安裝于旋轉(zhuǎn)軸端面的缺點，使得數(shù)據(jù)傳

3、輸系統(tǒng)可靈活地安裝于轉(zhuǎn)軸任意位置。 （3）開展了基于激光光源的無線數(shù)據(jù)傳輸應用研究。設計了激光二極管驅(qū)動、光電探測器放大電路，采用FPGA設計了8.9Mbps位速率的串行/解串器，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信號的調(diào)制、轉(zhuǎn)換與恢復。針對旋轉(zhuǎn)部件無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽靡笱芯苛朔沁B續(xù)光纖數(shù)據(jù)傳輸，通過試驗給出了光纖端面距離對數(shù)據(jù)傳輸可靠性的影響結(jié)果，為實際應用中光纖端面距離確定提供依據(jù)。針對非連續(xù)光纖數(shù)據(jù)傳輸要求嚴格對心的問題，提出了采用激光器與光電

4、探測器進行直接數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆桨福沟檬瞻l(fā)雙方旋轉(zhuǎn)對心的要求大為降低。 （4）信息編碼技術(shù)研究。對航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子壓力和振動參數(shù)，分別采用DPCM和DCT方法進行了數(shù)據(jù)壓縮的試驗，通過對兩種壓縮方法的結(jié)合，使數(shù)據(jù)壓縮比得到很大的提高，從而提高了有限帶寬下的數(shù)據(jù)傳輸量。其中針對DPCM編碼提出了一種預測誤差符號的方法，提高了數(shù)據(jù)壓縮比。為了提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性，研究了糾錯編碼：采用CPLD/FPGA設計了串行和并行兩種接口的BCH編碼器

5、，具有便于同串行器在單片器件中設計的優(yōu)點，有利于提高電路集成度；提出了一種針對糾1位差錯BCH碼的譯碼方法，利用了生成矩陣的減號逆矩陣將傳統(tǒng)譯碼過程中的除法轉(zhuǎn)換為加法，從而在保證數(shù)據(jù)傳輸可靠的同時，使譯碼時間大為縮短。 （5）感應式非接觸電能傳輸技術(shù)研究。首次提出了采用反激式開關電源技術(shù)設計旋轉(zhuǎn)非接觸電源變換器的方法，利用其變壓器需要空隙的特點解決了電能的非接觸傳輸問題；針對旋轉(zhuǎn)部件的特殊應用，提出了采用電壓裕量和后續(xù)穩(wěn)壓電路