| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题背景 | 第9-10页 |
| 1.2 机械振动测试概述 | 第10-12页 |
| 1.2.1 机械振动的描述 | 第10页 |
| 1.2.2 振动信号的测量与分析 | 第10-11页 |
| 1.2.3 振动测试技术的发展及意义 | 第11-12页 |
| 1.3 常见的频率测量方法 | 第12-14页 |
| 1.3.1 直接测频法 | 第12页 |
| 1.3.2 测周法 | 第12-13页 |
| 1.3.3 倍频和分频测频法 | 第13-14页 |
| 1.3.4 模拟内插法 | 第14页 |
| 1.3.5 频差倍增法 | 第14页 |
| 1.4 课题的研究目标和主要内容 | 第14-15页 |
| 1.5 课题拟解决的关键问题 | 第15-16页 |
| 1.5.1 微弱振动信号的机械放大 | 第15页 |
| 1.5.2 基于FPGA的高速硬件采集控制电路 | 第15页 |
| 1.5.3 通过过零检测技术研究纳秒级精度振动时间测量 | 第15-16页 |
| 1.6 应用前景与研究意义 | 第16-17页 |
| 2 高精度频率测量仪的工作原理 | 第17-27页 |
| 2.1 频率测量仪方案选择 | 第17-19页 |
| 2.2 频率测量仪整体结构 | 第19-20页 |
| 2.3 高精度频率测量仪精密测量的实现 | 第20-25页 |
| 2.3.1 振动信号的产生 | 第20页 |
| 2.3.2 振动时间精密测量方法 | 第20-22页 |
| 2.3.3 振动频率测量的实现 | 第22-23页 |
| 2.3.4 精密时间测量的理论分辨率分析 | 第23-24页 |
| 2.3.5 测量仪量程分析 | 第24-25页 |
| 本章小结 | 第25-27页 |
| 3 振动信号机械放大原理分析 | 第27-37页 |
| 3.1 波动方程的建立 | 第27-29页 |
| 3.1.1 弹性物体的纵振动 | 第27页 |
| 3.1.2 通过微元法建立波动方程 | 第27-29页 |
| 3.2 利用分离变量法求解波动方程 | 第29-32页 |
| 3.2.1 连续纵振动的边界条件 | 第29-30页 |
| 3.2.2 放大倍数求解 | 第30-32页 |
| 3.3 机械放大倍数分析与拟合 | 第32-36页 |
| 3.3.1 放大倍数与直径之比的关系 | 第32-33页 |
| 3.3.2 放大倍数与长度的关系 | 第33-34页 |
| 3.3.3 放大倍数与振动频率的关系 | 第34-36页 |
| 本章小结 | 第36-37页 |
| 4 测量仪硬件电路设计 | 第37-57页 |
| 4.1 总体设计 | 第37-38页 |
| 4.1.1 硬件电路设计原则 | 第37页 |
| 4.1.2 测量仪电路框图 | 第37-38页 |
| 4.2 C/V转换电路设计 | 第38-41页 |
| 4.2.1 C/V芯片的选择 | 第38-39页 |
| 4.2.2 所选C/V芯片的工作原理 | 第39-40页 |
| 4.2.3 C/V电路设计 | 第40-41页 |
| 4.3 信号放大电路设计 | 第41页 |
| 4.4 A/D转换电路设计 | 第41-45页 |
| 4.4.1 A/D芯片的选择 | 第41-42页 |
| 4.4.2 所选A/D的结构与性能分析 | 第42-44页 |
| 4.4.3 A/D电路设计 | 第44-45页 |
| 4.5 FPGA存储控制电路设计 | 第45-53页 |
| 4.5.1 FPGA结构与工作原理 | 第45-47页 |
| 4.5.2 FPGA外围电路设计 | 第47-50页 |
| 4.5.3 FPGA模块设计与仿真 | 第50-53页 |
| 4.6 STM32电路设计 | 第53-55页 |
| 本章小结 | 第55-57页 |
| 5 测量仪软件设计 | 第57-67页 |
| 5.1 软件设计总体方案 | 第57-58页 |
| 5.2 数据采集软件设计 | 第58-60页 |
| 5.3 振动次数的确定 | 第60-61页 |
| 5.4 振动时间计算流程 | 第61-63页 |
| 5.4.1 振动时间起始点 | 第61-62页 |
| 5.4.2 振动时间终点 | 第62-63页 |
| 5.5 STM32软件设计 | 第63-66页 |
| 本章小结 | 第66-67页 |
| 6 总结与展望 | 第67-69页 |
| 6.1 课题研究总结 | 第67-68页 |
| 6.2 高精度机械振动频率测量仪展望 | 第68-69页 |
| 致谢 | 第69-71页 |
| 参考文献 | 第71-73页 |
| 附录 | 第73-75页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 | 第75页 |