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机械振动信号的特征提取方法引言机械振动信号是通过振动传感器采集到的机械系统振动情况的物理信号。
通过对振动信号的分析和处理，可以获取有关机械系统运行状态的重要信息，如故障诊断、健康监测等。
本文将介绍一些常用的机械振动信号的特征提取方法。
一、时域分析时域分析是将振动信号表示为时间序列的形式，并从中提取特征。
常见的时域特征包括振动信号的均值、方差、峰值、峭度等。
这些特征能够反映振动信号的整体情况，但对于复杂的振动信号来说，时域特征的信息有限。
二、频域分析频域分析是将振动信号通过傅里叶变换等方法转换到频域中，并从频谱中提取特征。
在频域中，我们可以观察到信号在不同频率上的能量分布情况。
常见的频域特征包括频谱峰值、主频、频带宽度等。
频域分析能够提供振动信号的频率信息，从而有助于判断机械系统的故障类型。
三、小波分析小波分析是一种同时进行时域分析和频域分析的方法。
通过将振动信号与不同的小波基函数进行卷积，可以得到时间和频率同时局部化的小波系数。
常见的小波分析方法有离散小波变换（DWT）和连续小波变换（CWT）。
小波分析能够提取振动信号中的瞬态特征、频率变化和时变特性，对于故障诊断和趋势预测具有较好的效果。
四、能量分析能量分析是一种从振动信号的角度出发的特征提取方法。
通过计算振动信号在不同频率区间上的能量，可以获取振动信号在不同频率范围内的能量密度谱。
能量分析对于振动信号的周期性和谐波成分有一定的敏感性，能够用于检测机械系统的机械故障或电动机的故障。
五、熵分析熵分析是一种用于评估信号非线性特性的特征提取方法。
通过计算振动信号的样本熵、近似熵等，可以揭示振动信号的复杂度和随机性。
熵分析能够用于检测机械系统的非线性振动和故障。
结论机械振动信号的特征提取是机械故障诊断和健康监测的重要手段。
时域分析、频域分析、小波分析、能量分析和熵分析是常用的特征提取方法。
综合运用这些方法能够获取到机械系统振动信号的丰富信息，进而实现对机械系统运行状态的监测和故障诊断。
机械振动信号分析算法及应用近年来，机械振动信号分析算法在工业领域得到了广泛的应用。
通过对机械振动信号的分析，我们可以获取关于机械系统运行状态、故障诊断和预测等重要信息，从而实现故障预防和设备维护的目的。
一、机械振动信号的特点与采集方法机械振动信号是一种具有周期性和不稳定性的信号。
它包含了各种频率和幅值的成分，反映了机械系统运行时的振动情况。
为了准确获取机械振动信号，我们需要采用适当的传感器和采集设备。
在机械振动信号的采集中，最常用的传感器是加速度传感器。
加速度传感器能够在三个方向上测量振动信号，并将其转化为电信号输出。
采集设备一般包括数据采集卡和信号采集软件，可以实时记录振动信号，并进行后续的处理与分析。
二、机械振动信号的分析算法1. 时域分析时域分析是振动信号分析中最常用的方法之一。
时域分析主要基于振动信号的波形特点，通过时域图形的形状、振幅和周期等参数，分析机械系统的运行状态。
2. 频域分析频域分析是将时域信号转化为频域信号的一种方法。
通过对振动信号进行傅立叶变换，我们可以得到振动信号在不同频率上的成分。
频域分析可以帮助我们了解机械系统中存在的谐波、共振等问题。
3. 小波分析小波分析是一种时频分析方法，能够同时提供时域和频域信息。
通过小波变换，我们可以得到具有不同频率和时间分辨率的子带信号，从而更好地揭示机械系统的振动特性。
4. 健康状态监测健康状态监测是机械振动信号分析的重要应用之一。
通过对机械设备的振动信号进行实时监测和分析，我们可以判断设备是否存在故障，并及时采取维修措施，避免设备故障带来的经济损失。
三、机械振动信号分析算法的应用1. 故障诊断机械振动信号分析可以帮助我们对机械设备的故障进行诊断。
通过分析振动信号的频谱特征，我们可以判断设备是否存在轴承磨损、不平衡、杂音等问题，从而指导维修工作。
2. 故障预测机械振动信号分析还可以用于故障的预测。
通过对设备振动信号的长期监测和分析，我们可以获取设备的状态演变趋势，并预测故障的发生时机，从而提前采取维修措施，避免设备停机造成的损失。
基于虚拟仪器的振动信号采集与处理系统作者：陈科山崔兴斌陶冬郑辉来源：《现代电子技术》2011年第22期摘要：桥梁分布在广阔的空间范围内，给数据的采集带来了一定的困难。
尤其对于振动信号，根据模态分析的需要，需要各采集点的时间严格同步。
该文利用虚拟仪器开发的数据采集系统，可以满足分布各点的振动信号的同步采集。
同时，该文利用LabVIEW开发了数据处理系统，可以对信号进行存储显示及频谱分析，通过对实验平台的振动数据采集处理结果显示，系统运行正常、处理结果正确。
关键词：虚拟仪器；同步数据采集；环境激励；频谱分析中图分类号：TN915.02文献标识码：A文章编号：Vibration Signal Acquisition and Processing System Based on Virtual Instrument(School of Mechanical, Electronic and Control Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China)Abstract： Since the distribution of bridges is in the vast space, it is difficult to perform the data acquisition. Especially for the vibration signals, according to the need of modal analysis, the time of data acquisition at all the acquisition points must be absolutely synchronized. The data acquisition system developed with virtual instrument can meet the synchronous collection of vibration signals at each point. The data processing system was developed with LabVIEW. It can perform storage, display and spectrum analysis for signals. The collected and processed results of the vibration data from the experiment platform show that the system works well and the processing results are correct.Keywords： virtual instrument; synchronous data acquisition; environmental motivation; spectrum analysis收稿日期：引言桥梁健康监测通过对桥梁结构状态的监测与评估，为其在特殊气候、特殊交通条件下或运营状况严重异常时触发预警信号，分析评估桥梁使用寿命，并为桥梁的养护、维修与管理决策等提供科学的依据[1]。
振动测试及其信号处理伏晓煜倪青吴靖宇王伟摘要：随着试验条件和技术的不断完善，越来越多的领域需要进行振动测试，尤其是土木工程领域。
本文首先介绍了振动测试的基本内容和测试系统的组成，其次对振动测试中的激励方式进行了简单的概括，最后总结了信号数据的处理一般方法，包括数据的预处理方法、时域处理方法和频域处理方法。
关键词：振动测试测试系统信号处理Vibration Test and Signal processingFu Xiaoyu Ni Qing Wu Jingyu Wang WeiAbstract: Vibration test has been applied in more and more fields, especially in civil engineering, as experiment methods and technology elevated. This paper introduced the contents of vibration test and consists of test system firstly, and generalized the exciting mode subsequently. General methods of vibration signal processing were summarized in the end, including preprocessing, time-domain processing and frequency-domain processing methods.Key words: vibration test; test system; signal processing0 引言研究结构的动态变形和内力是个十分复杂的问题，它不仅与动力荷载的性质、数量、大小、作用方式、变化规律以及结构本身的动力特性有关，还与结构的组成形式、材料性质以及细部构造等密切相关。
机械振动信号的特征提取与分析机械振动信号的特征提取与分析是一项重要的技术，它可以帮助我们了解机械设备的工作状态并及时发现问题。
在工业生产中，常常会出现各种振动信号，例如机械设备的运行振动、故障振动以及环境噪音等。
通过对这些信号的分析，我们可以判断设备的运转情况，识别设备故障，并采取相应的措施来保障生产安全和设备的正常运行。
在对机械振动信号进行特征提取与分析之前，首先需要采集信号数据。
信号采集系统通常由传感器、数据采集卡和计算机组成。
通过传感器对机械设备振动进行感知，并将振动信号转化为电信号。
数据采集卡将电信号转化为数字信号，并通过计算机进行存储和处理。
特征提取是对振动信号进行初步处理的重要步骤。
振动信号具有复杂的波形，其中蕴含了很多信息。
通过对信号进行特征提取，可以提取出信号的主要特点和特征参数，为后续的进一步分析和判断提供依据。
常用的特征参数包括频率特征、能量特征、幅度特征和相位特征等。
这些参数能够反映振动信号的频率分布、振幅大小以及相位差异等信息。
频率特征是对信号频谱进行分析得到的，可以帮助我们了解振动信号在频域上的特点。
频率特征包括主频和谐波频率等，通过分析不同频率成分的大小和分布，可以识别出信号中的异常频率，并判断是否存在故障。
能量特征是对信号能量分布的描述，常用的能量特征参数有均方根、峰值等。
幅度特征是对信号振幅的描述，可以反映出信号的幅值大小和振动的强度。
相位特征是反映信号相位关系的参数，可以帮助我们了解振动信号的相位差异和相位变化情况。
特征提取之后，我们需要对提取出的特征参数进行分析和判断。
常用的分析方法包括统计分析、时域分析和频域分析等。
统计分析主要通过计算特征参数的均值、标准差、变异系数等统计量来描述信号的分布特征。
时域分析是通过对信号波形的观察和分析，了解信号在时间轴上的变化规律和特点。
频域分析是通过将时域信号转化为频域信号，在频域上观察和分析信号的频谱特征。
通过对机械振动信号的特征提取与分析，我们可以得到信号的特征参数和分析结果。
机械振动信号处理与特征提取方法探索近年来，随着工业技术的不断进步，机械振动信号处理与特征提取方法引起了广泛的关注。
机械振动信号是指机械设备在运行过程中产生的振动信号，它包含许多有价值的信息，可以用来判断设备的工作状态、故障情况等。
在机械振动信号处理的过程中，首先需要进行信号采集。
信号采集是将机械振动信号转换为电信号的过程，通常使用传感器将机械振动信号转换为电流或电压信号。
采集到的信号可以通过模数转换技术将其转换为数字信号，以便后续处理。
接下来，对机械振动信号进行预处理是非常重要的。
预处理可以去除噪声、滤波和降低采样率等。
通过滤波技术可以将信号中的高频噪声滤除，以提高信号质量。
同时，降低采样率可以减少数据量，方便后续的计算和分析。
在预处理完成后，我们需要对机械振动信号进行特征提取。
特征提取是指从信号中提取出具有代表性的特征参数。
常见的特征参数包括幅值、频率、相位、脉冲个数等。
通过提取这些特征参数，可以更好地描述机械振动信号的特性。
特征提取是机械振动信号处理的关键步骤，它可以为后续的故障诊断和预测提供有效的依据。
特征参数的选择非常重要，需要结合具体的应用场景和设备特点进行选择。
例如，在轴承故障诊断中，常用的特征参数包括能量谱、脉冲指标等。
除了传统的特征提取方法，近年来还涌现出许多基于机器学习的特征提取方法。
机器学习是一种通过训练数据来自动识别和学习规律的技术。
在机械振动信号处理中，可以使用机器学习方法来提取更加复杂和难以描述的特征。
例如，卷积神经网络（CNN）可以自动学习信号中的特征，从而提高故障诊断的准确性。
此外，还有一些先进的信号处理技术可以用于机械振动信号的特征提取。
例如，小波变换可以在时频域同时表示信号的特征，提高了信号处理的效果。
时频分析技术可以通过分析信号在时域和频域上的变化来提取信号的特征。
总结而言，机械振动信号处理与特征提取方法的探索是一个既有挑战又具有广阔应用前景的研究领域。
通过对机械振动信号进行准确、快速的特征提取，可以实现设备故障的早期预警和精准诊断，提高设备的可靠性和安全性。
振动传感器采集信息的方法振动传感器是一种用于采集物体振动信息的设备。
它可以将物体振动产生的信号转换成电信号，从而实现对振动信息的采集和监测。
振动传感器广泛应用于工业、交通、医疗等领域，对于提高生产效率、保障安全等方面具有重要意义。
振动传感器采集信息的方法有多种，下面将介绍其中的几种常见方法。
首先是基于加速度传感器的振动信号采集方法。
加速度传感器是一种能够测量物体加速度的设备，通过测量物体在振动过程中的加速度变化来获取振动信息。
该方法具有简单、灵敏度高等优点，可以实现对物体振动的实时监测。
其次是基于位移传感器的振动信号采集方法。
位移传感器是一种能够测量物体位移变化的设备，通过测量物体在振动过程中的位移变化来获取振动信息。
该方法可以实现对物体振动的精确测量，适用于对振动信号进行详细分析和处理的应用场景。
还有基于速度传感器的振动信号采集方法。
速度传感器是一种能够测量物体速度变化的设备，通过测量物体在振动过程中的速度变化来获取振动信息。
该方法适用于对振动信号进行频谱分析和频率测量的应用场景。
除了传统的传感器采集方法，近年来还出现了基于光纤传感器的振动信号采集技术。
光纤传感器是一种利用光纤的光学特性来测量物理量的设备，通过测量光纤在振动过程中的光强变化来获取振动信息。
该方法具有高精度、抗干扰能力强等优点，可用于对振动信号进行长距离传输和监测。
在振动传感器采集信息的过程中，还需要考虑信号的处理和分析。
常见的信号处理方法包括滤波、放大、采样等。
滤波可以去除噪声干扰，提取有效的振动信号；放大可以增强信号的强度，提高传感器的灵敏度；采样可以将连续的振动信号转换成离散的数字信号，方便后续的处理和分析。
在振动传感器采集信息的过程中，还需要注意传感器的安装位置和方式。
传感器的安装位置应选择在物体振动较大的部位，以确保能够准确采集到振动信号。
传感器的安装方式可以选择贴片式、螺纹式、夹持式等不同的方式，根据具体应用场景和要求进行选择。
使用LabVIEW进行振动分析实现振动信号的分析和故障诊断振动分析是工程领域中常用的一种手段，用于检测和诊断机械设备的运行状态。
通过对振动信号的收集和分析，可以有效地判断设备是否存在故障，并提供进一步的诊断和维护方案。
而LabVIEW作为一种强大的工程软件平台，为振动信号的分析和故障诊断提供了便捷的解决方案。
一、振动信号的采集振动信号的采集是振动分析的首要步骤。
通过传感器将机械设备的振动信号转换为电信号，然后通过数据采集卡将电信号输入计算机。
LabVIEW提供了丰富的数据采集工具和函数，能够支持多种传感器的接入，例如加速度传感器、压力传感器等。
通过配置采样率和采样通道数等参数，可以实现对振动信号的高精度采集和记录。
二、振动信号的预处理采集到的振动信号往往包含了大量的噪声和杂散成分，需要进行预处理以提高分析的准确性。
LabVIEW提供了丰富的信号处理函数和模块，可以对振动信号进行滤波、降噪、去趋势等预处理操作。
通过设定合适的滤波器参数和算法，可以有效地提取出振动信号的主要特征，并滤除不必要的干扰。
三、振动信号的特征提取振动信号的特征提取是振动分析的核心环节。
通过提取振动信号的时域特征和频域特征，可以判断设备是否存在异常振动，以及异常振动的类型。
LabVIEW提供了各种高级信号处理函数和工具，例如峰值检测、谱分析、自相关函数等，可以方便地实现对振动信号的特征提取。
通过分析振动信号的幅值、频率、相位等参数，可以得到设备的震动情况和频谱特征。
四、振动信号的故障诊断通过对振动信号的特征分析，可以判断设备是否存在故障，并进一步确定故障的原因和位置。
LabVIEW提供了强大的数据处理和可视化工具，可以将特征分析的结果直观地展示出来，帮助工程师快速定位故障。
同时，LabVIEW还支持与其他工程软件的数据交互和通信，例如与CAD软件进行模型匹配、与数据库进行数据存储等，提供了全面的故障诊断解决方案。
总结：使用LabVIEW进行振动分析实现振动信号的分析和故障诊断具有准确、快速和可靠的优势。
振动信号的滤波处理引言：振动信号是一种普遍存在于自然界和工程领域的信号，它包含了丰富的信息。
在实际应用中，我们常常需要对振动信号进行滤波处理，以便提取有用的信息或去除干扰。
滤波处理是一种基本的信号处理方法，通过改变信号的频谱特性，可以实现对信号的增强、降噪、去除干扰等目的。
本文将介绍振动信号的滤波处理方法及其在实际应用中的一些典型应用。
一、滤波器的基本原理滤波器是一种能够改变信号频谱特性的系统。
根据滤波器的特性，可以将信号中的某些频率成分通过，而将其他频率成分抑制或削弱。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
1. 低通滤波器：通过的频率成分较低，高频成分被抑制或削弱；2. 高通滤波器：通过的频率成分较高，低频成分被抑制或削弱；3. 带通滤波器：通过一定范围内的频率成分，其他频率成分被抑制或削弱；4. 带阻滤波器：抑制一定范围内的频率成分，其他频率成分通过。
二、振动信号滤波处理的方法振动信号的滤波处理方法主要包括模拟滤波和数字滤波两种。
1. 模拟滤波：模拟滤波是指在信号还未经过数字化处理之前，采用模拟电路对信号进行滤波。
常用的模拟滤波器包括RC低通滤波器、RLC带通滤波器等。
模拟滤波器具有结构简单、响应速度快等优点，但受到模拟电路元器件的制约，无法实现高精度、高性能的滤波效果。
2. 数字滤波：数字滤波是指在信号经过模数转换之后，采用数字信号处理算法对信号进行滤波。
数字滤波器可以通过编程实现，具有灵活性高、精度高等优点。
常用的数字滤波器有FIR滤波器和IIR 滤波器等。
FIR滤波器的特点是稳定性好、抗混叠性强，在实际应用中较为常见；而IIR滤波器具有计算量较小、响应速度快等优点，但稳定性相对较差。
三、振动信号滤波处理的应用振动信号的滤波处理在工程领域中有着广泛的应用，下面列举几个典型的应用场景。
1. 振动信号的故障诊断：振动信号可以用于机械设备的故障诊断。
通过对机械设备产生的振动信号进行滤波处理，可以提取出故障频率成分，从而判断设备是否存在故障。
振动信号处理方法在故障诊断中的应用引言：振动信号是一种常见的物理信号，它携带着物体内部结构和运动状态的信息。
振动信号处理方法是一种将振动信号转化为可理解和可用于故障诊断的信息的技术，广泛应用于工程和科学领域。
本文将介绍振动信号处理方法在故障诊断中的应用，并讨论其在不同领域中的重要性和局限性。
一、振动信号处理方法的基本原理振动信号处理方法利用数学和信号处理技术，对振动信号进行采集、分析和解释。
其基本原理是将振动信号转化为频域、时域或其他数学表示，从而能够提取出信号中的信息。
这些信息可以用于故障诊断、结构健康监测等领域。
二、振动信号在机械故障诊断中的应用机械设备的振动是故障发生的重要指示器之一。
振动信号处理方法可以用于检测机械设备中的故障，如轴承故障、齿轮问题、松动等。
通过对振动信号的分析，可以提取出特征频率和幅值信息，进而判断设备是否存在故障，并诊断出具体的故障类型和位置。
三、振动信号在电力系统故障诊断中的应用振动信号处理方法在电力系统的故障诊断中起着重要作用。
电力系统中的故障往往伴随着电气设备的振动变化，通过对振动信号的处理可以提取出与故障有关的频率特征，例如电机的转子断条故障会引起电机振动频率的变化。
因此，振动信号处理方法可以帮助电力系统工程师及时发现和解决故障，保障系统的稳定运行。
四、振动信号在结构健康监测中的应用振动信号处理方法也在结构健康监测中得到广泛应用。
通过对建筑物、桥梁等结构的振动信号进行分析，可以评估结构的健康状态和承载能力。
例如，地震对建筑物的影响会引起结构振动信号的变化，通过对这些信号的处理可以判断结构是否存在损伤，并进行修复和加固工作。
五、振动信号处理方法的局限性尽管振动信号处理方法在故障诊断中有广泛应用，但也存在一些局限性。
首先，振动信号的采集和处理需要专业的设备和技术，对操作人员的要求较高。
其次，振动信号的特征提取和分析需要一定的数学基础和工程经验，对于非专业人士而言较为困难。
一种振动信号的采集与处理系统苏畅，李书新，付兴武辽宁工程技术大学，辽宁阜新 123000E-mail：susan2008cn@摘要：本文用V/F转换器实现模/数转换。
将AT89C51单片机同PC机相结合，由单片机完成数据采集通过串口在PC机上由VB完成信号的处理和显示。
该系统结构简单，在振动信号的采集处理中经济实用。
关键词：V/F转换器；LM331；串口；信号采集1 引言机械故障诊断与检测中，经常要涉及到振动信号的采集处理。
采集的方式有多种，本文应用V/F转换、单片机及PC机组成检测系统，该系统简单、经济、实用、方便。
来自目标系统的振动信号，通过压电传感器转换成模拟的电信号，在通过电荷放大器放大，低通滤波器滤波，经LM331将模拟的电压信号转换成频率信号由单片机对该频率脉冲进行计数，并通过PC机串口传送到PC机中，由PC机对信号进行处理并分析显示出来。
被测系统振动信号传感器滤波器V/F转换器单片机系统RS-232PC机图 1 系统框图2 振动信号采集信号采集由AT89C51单片机为核心，通过计数器对V/F转换器传入的脉冲进行计数来确定频率范围，得到采样值并通过RS-232传到PC机中。
2.1 V/F转换的特点用V/F（电压/频率）转换器来代替昂贵的A/D（模/数）转换器，实现高精度的转换，在越来越趋于简单实用的现代化检测设备中得到了广泛重视。
与A/D转换器比较，V/F转换器使用灵活，占用微机资源少，接口简单，投资小。
LM331是美国国家半导体公司生产的一种高性能低价格的单片集成V/F转换器。
该器件在量程范围内具有0.01%~0.003%的高线性度，0~100kHz的频率输出范围，4~40V的直流工作电源电压区间，宽的动态范围，以及输出频率不受电源电压变化等诸多优点。
与此同时，由于其内部使用了温度补偿能隙电路，在整个工作温度范围内，以及到0.4V电源电压时都有极高的精度。
精准定时电路具有低的偏置电流，100kHz电压/频率转换所需要的高速相应也没有退化现象[2]。
2.2 单片机系统V/F转换器将电压信号转换成频率信号传入到单片机中，单片机对频率信号进行接收、处理、存储。
AT89C51单片机是一种低功耗/低电压、高性能的8位单片机，片内带有一个4k字节的Flash可编程可擦除只读存储器（PEROM），它采用了CMOS工艺和ATMEL公司的高密度非易失性存储器（NURAM）技术，而且其输出引脚和指令系统都与MCS-51单片机兼容。
AT89C51的15条可编程I/O线在扩展系统功能上有很大优势[7]。
当需要现场携带检测时，本系统可扩展键盘和较大LCD显示屏，可现场进行振动信号波形的分析和检测。
在本系统中，V/F转换器的频率输出引脚与AT89C51的计时器T0端相连。
将频率信号引入单片机的计时器中。
图2给出了在系统中LM331的外围电路[5]。
在该电路中，实现了-5V~+3.2V电压到3kHz~94.3kHz频率的转换，转换精度为11.1kHz/V。
V图 2 电压/频率转换电路把频率信号接入单片机的定时/计数器输入端，可采用测频法和测周期法进行数据记录。
因对测量非线性失真度以及单片机定时器的计量范围考虑，本系统采用测频率法来进行数据导入。
测频法将采用定时/计数器T0和T1，T0作计数器，T1作定时器。
T0当引脚有从1到0的负跳变时，计数器就会自动加1；T1定时器10000个机器周期，即为10ms。
经过一个定时周期，取T0寄存器中的数据。
T0、T1工作于方式1（十六位方式），T0计数初值为0，T1定时初值为（2710H求补）D8F0H。
当检测到TF1为1时，即定时周期结束，由T0取出输入电压信号的脉冲值。
通过测试得到电压与频率间系数。
程序流程图如图3所示。
开始设置计时/计数器工作方式及初值T0=0打开计时/计数器开始计时/计数T1=10ms 关闭计时/计数器提取采样值数据处理NYNY图 3 测频程序流程图3 振动信号处理3.1 单片机与PC 通信由于PC 机RS-232串行通信接口与AT89C51单片机的信号电平不一致，所以在PC 机RS-232串口和单片机串口应具有一个电平转换装置，而MAX232就可以完成这一功能。
最简系统接口电路如图4所示。
13451078911121314C1C1C2C2T2R2T1T1T2R1R1R2++-OUTIN -IN IN OUT IN OUT OUT TXDRXDTXD RXD PC机AT89C51MAX232图 4 RS-232接口电路上位机接收数据程序采用VB 的MSComm 控件实现。
控件属性设置如下[6]：Private Sub Form_Load()With M SC.CommPort=1 ‘选择COM1为通信端口.Settings=”9600,E,A,2” ‘设置通信端口参数.InBufferSize=10 ‘设置缓冲区接收数据字节数.InputLen=1 ‘设置Input 一次读取1字节.RThreshold ‘收到1字节就产生onComm 事件.PortOpen=True ‘打开通信端口End WithEnd Sub3.2 信号处理传送到PC 机中的信号是经过初步率波的信号，但是还带有各种工频干扰，需要对其进行处理。
信号处理的方法有多种，现在被广泛应用的有DFT （离散傅立叶变换），FFT （快速傅立叶变换）以及小波分析法[1]。
本系统利用VB 实现DFT 算法对振动信号的处理。
DFT 计算公式：210[()]()() (0,1,2,,1)N defj nk N n DFT x n X k x n e k N π−−====−∑%…利用该系统对旋转轮胎振动信号进行采集。
V/F 转换电路如图2所示。
计算出V/F 转换的正比例公式为：3 2.091710 2.09100 6.80.00111.2OUT S in L t tin inf R V R R C V k =⋅=×××××=V表 1 V/F 转换数据 V in (V) F out (Hz) 占空比 (%)-5 3333.3 96.667-4 15625 87.5-3 26667 77.333-2 37037 68.519-1 48780 59.0240 59524 50.0001 70423 40.8452 81967 31.9673 92593 22.2223.2 94340 20.755对表1的输出频率数据进行拟合可得到如图5所示的曲线，得拟合公式为:()11.0245 4.314OUT in f k V =++k本系统的最高频率为94kHz，每个采样周期内所计的脉冲数为30~940个，满足计数器计量范围。
图6所示为旋转轮胎的振动信号采集波形，可在分解信号中显示多条振动曲线，图中所示为基波波形。
图 5 旋转轮胎振动信号波形4 结语在振动信号采集系统中运用V/F进行A/D转换，具有电路简单，测量精度高，系统灵活，实用性强的特点。
在实际应用中系统稳定性好，其价格要比同类的A/D转换系统产品便宜几倍。
由V/F转换器和单片机组成信号采集的前向通道结构简单且精度高。
通过串口在PC机上用VB进行信号处理充分发挥了PC机的资源优势和VB的简洁特点，能较容易地实现振动信号的处理，并且能使处理后的信号直观明了的现实出来。
参考文献[1]罗抟翼等.控制工程与信号处理[M].北京:化学工业出版社,2004.[2]李华,孙晓民.MSC-51系列单片机实用接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社.2002.[3]王建国,孙灵方.单片V/F转换器LM331的电源电压抑制特性分析[J].东北电力学院学报,1996,16(1):103-107.[4]林健.LM331的V/F电路调试中的若干问题分析[J].集成电路应用,1995,2:36-39.[5]杨振江,蔡德芳.新型集成电路适用指南与典型应用[M].西安电子科技大学出版社.1998.[6]范逸之,陈立元.Visual Basic与RS-232串行通信控制[M].北京:清华大学出版社,2002.[7]余永权.ATMEL89系列（MCS-51兼容）Flash单片机原理及应用[M].北京:电子工业出版社,2000.A System for Librate-signal Collection and DisposalSu Chang, Li Shu Xin, Fu Xing Wu(Liaoning Technical University,Fuxin ,Liaoning,123000)AbstractThe paper uses V/F convertor to achieve A/D conversion. It combines singlechip of AT89C51 with PC,which achieves Data-collection by singlechip and accomplishes signal-disposal and signal- display by VB on PC through COM. The configuration of this system is simple.It is economic and applied to use it to collect and dispose the librate-signal.Keywords: V/F convertor; LM331; COM; signal-collection作者简介：苏畅（1981-）,女，汉族，辽宁阜新人，在读硕士研究生，辽宁工程技术大学电气系, 主要从事智能控制理论方法及应用\计算机测控技术及应用\智能仪器仪表的学习与研究。
