张成研+孙梅

摘要：在电动机故障测试中，为了使控制芯片对电机运行状况有效测试，利用振动传感器作为检测前端，将电机振动情况转换成电信号，中心控制芯片对信号进行处理分析，设计出相应的信号放大滤波电路。设计采用高精度低噪音运算放大芯片OP2177作为信号放大电路的核心，通过模拟电路仿真和实验调试，完成信号处理。

关键词：振动传感器；放大滤波；OP2177；信号处理

中图分类号：TH1333；TH825文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.10.011

0引言

测量电机运行状态，采用振动传感器进行测量，采集的振动数据通过中心控制芯片处理，得出判断电机是否正常运转。在实验的过程中，由于振动传感器信号输出参数为6 V基准信号加上振动信号，测试电机所产生的振动信号幅度约为100 mV且主频在100 Hz，超出控制芯片模数转换的量程，需要对振动信号电压进行转换，符合控制芯片STM32F103ZET6的AD输入要求。另外，振动信号很容易受到噪音的影响，需要进行滤波减低高频噪音的影响，放大的过程同时也放大了电压的噪音，放大比例是和反馈电阻有关，电阻也会受到温度影响，采用阻容结合抑制温漂。本文主要采用电压跟随器和电压同向比例放大器，达到滤波和放大作用，符合控制芯片信号接入要求。

1电机振动信号特点及系统设计框架

1.1电机振动特点

测试电机采用风扇电机，属于单相异步电机，接入220 V市电。电机在运作中会形成振动噪音，而振动噪音的形成和电机结构有关，电机主要由定子、转子、机座和轴承等组成，振动的产生也是由上述部分在运作的过程中形成振动。……