基于滚动轴承实时温度智能测量系统设计

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基于滚动轴承实时温度智能测量系统设计

摘要：影响滚动轴承寿命的关键因素之一是轴承运行时的温度，为此，温度也就成为检测轴承

运行状态与重要参数。随着自动化检测技术的发展，轴承温度智能化测量也就成为动态监控轴

承温度技术发展主要方向。本设计从硬件、软件及安装三个就滚动轴承实时温度智能测量系统

设计进行了分析，以期为滚动轴承实时温度智能测量系统实现提供一个可行的技术框架。

关键词：滚动轴承; 温度; 智能测量系统;

　　 0　引言

随着旋转机械设备运行速度、负载程度及设备加工精度要求的不断提高，对其支撑的轴承运行

质量要求也随之提升。具体而言，运行速度加快、负载程度加大也就增加了支撑轴承的转动速

度和轴承成熟的载荷，二者的改变也就影响了设备加工精度。二者改变的直接影响因素就是提

升了滚动轴承的工作温度，故，监控轴承的工作温度也就成为评价轴承工作质量的关键要求。

为了监控滚动轴承工作温度，其实时温度测量成为轴承企业或使用厂家关注的问题[1]，王方哲

等人[2]提出了滚动轴承内圈温度无线监测技术设想。随着智能检测技术的发展，温度智能测量

装置已得到广泛研究和使用[3,4]，这也就为滚动轴承实时温度智能测量系统设计与实现提供了

技术原理知识和实践的可行性。

　　 1　硬件系统设计

1.1 系统原理设计

滚动轴承实时温度智能测量系统工作原理：首先由温度传感器 AD590 在轴承外环上探测到变

化的温度，并通过的线性关系转变成电压，接着送进滤波器把信号放大，从而使电压信号稳

定，最后要把信号经 A/D 转换器（ADC0804）、单片机（AT89C51）处理出来，显示在三位数

码管上。

在使用 AD590 测量物体温度时，要把其整体当成一个恒流源，在它的两边连接上直流电源，

它的工作电压一般是 5～30V。然后在其输出端的方向上串联一个恒值电阻，1kΩ 的即可，那

么此时流过电阻两端的电流将会和被测物体的温度成正比，电阻两端的电压信号约为 1m

V/K。

1.2 AT89C51 设计

89C51 的复位电路如图 1所示：通过对相同型号单片机资料的研究，把一个电容（22u F）与电

阻（2K）串联，电容上接一个正极电源，电阻下接地，和第八、十九引脚组成复位电路。单片

机（AT89C51）的+5V 电源由 39 引脚引入，第 19 引脚接地，时钟振荡电路由 12Mhz 晶体振荡

器和第 17 引脚与第 18 引脚之间的两个 20p F 无极性电路组成。

图1 AT89C51 复位电路原理图

　　 2　软件系统设计

2.1 主程序

如图 2所示，首先给系统通电，开始复位清除显示屏，接着启动A/D 转换器（ADC0804），接

收来自温度传感器（AD590）探头检测到的信号，通过转换器的模拟电压信号被转化成二进制

数字信号后，再把二进制转换成十进制，最后在显示屏显示出来。ADC0804 执行转换输出为

二进制，但对于接下来数码管的显示，需要转换成十进制才可以，所以接下来是我们执行的关

键。经查询资料，本研究我们使用的放大器是放大五倍的A3 放大器，所以可得最高测量温度

为5.0v/5=1.0V，即 100℃。又查询资料了解到ADC0804 的最大转换值为 FFH(255）。由公式

255*x=100 可得，x=0.4，那么得数要先乘以4并除以10。十进制转换调整过程为

ADC0804 →（二进制）AT89C51 →（十进制）乘以4→显示。

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摘要：

基于滚动轴承实时温度智能测量系统设计摘要：影响滚动轴承寿命的关键因素之一是轴承运行时的温度，为此，温度也就成为检测轴承运行状态与重要参数。随着自动化检测技术的发展，轴承温度智能化测量也就成为动态监控轴承温度技术发展主要方向。本设计从硬件、软件及安装三个就滚动轴承实时温度智能测量系统设计进行了分析，以期为滚动轴承实时温度智能测量系统实现提供一个可行的技术框架。关键词：滚动轴承;温度;智能测量系统;　　0　引言随着旋转机械设备运行速度、负载程度及设备加工精度要求的不断提高，对其支撑的轴承运行质量要求也随之提升。具体而言，运行速度加快、负载程度加大也就增加了支撑轴承的转动速度和轴承成熟的载荷，二者的...

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