基于ARM与加速度传感器的铁路振动检测系统的设计

更新时间：2020-03-25 09:30:40 大小：2M 上传用户：songhuahua 查看TA发布的资源 标签：arm 加速度传感器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

伴随着铁路运输的发展给人们带来交通上的快捷与方便，车体与铁轨的振动故障对公共财产及人身安全构成越来越严重的威胁。如何准确检测高速铁路的振动并判断故障是摆在铁路工作者面前刻不容缓的实际问题。振动变化的来源是力的变化，也就是加速度数值或方向的瞬时变化。所以对机械振动的检测也就是对其瞬时加速度状态的检测，不同大小方向的加速度都可以通过矢量分解到XYZ三个方向上。通过对加速度传感器XYZ三轴的瞬时加速度值进行三角代换计算，可以得到与自然坐标系夹角的角度值，从而判定所测加速度的矢量方向，得到振动的方向。本文就是对加速度传感器XYZ三轴的加速度数值及各轴与自然坐标系夹角的检测来进行铁路振动故障判断。通过对振动信号的分析，可以判断铁路设备是否出现故障，在什么位置及什么时间出现故障以及出现故障的原因。机械振动的变化是以各个方向的瞬时加速度变化作为表现形式的。近几年国家政府和行业领域内共同协商，积极制定了各项明确的行业规范和标准要求，并且每年大量的资金被用于前沿尖端技术的研发与测试，这才使得铁路振动检测领域的发展步入正轨，进入开展创新利用的成长阶段。基于 MEMS技术的加速度传感器被广泛应用于各类加速度检测系统及振动检测系统中，其原因在于它的小体积、低成本、低功耗等众多优点。本论文利用了该加速度传感器的性能特点，依照自身当前对其的研究情况，设计了一套振动检测系统，进行铁路振动的监测。

本研究基于ARM（STM32F103ZET6）与加速度传感器（ADXL345）的铁路振动检测系统，首先对铁路振动检测做了简单介绍，提出了系统的整体设计方案，包括技术研究，需求分析及其系统架构与组成特点，然后分别对硬件设计与软件设计进行了详细的描述与分析，最后进行了各项仿真测试。本论文使用数据采集模块检测振动信号，将采集到的数据通过 IIC总线通讯发送到单片机处理器，然后由处理器对采集到的信号数据进行数据处理分析，判断该加速度信号是否为所需有效数据，最后将经过处理分析的数据上传到PC上位机进行多信道实时数据显示及存储，为铁路振动故障的检测判断提供合理依据。基于ARM与加速度传感器的铁路振动检测系统的设计是一个当前及未来有较大应用前景的研究课题，它充分利用计算机技术带来的科研成果，从与传统检测方法的比较...