旋转机械是全球各行各业常见的一种关键设备,是我国国民经济和国防事业中广泛应用的重要装置。旋转轴系的扭转振动性能直接影响旋转机械的安全性和可靠性,特别是电力工业和内燃机工业,轴系扭振的检测与预防更是有重大的意义。随着轴系扭振测量技术不断发展,各种轴系扭振的测试方法受到广泛研究。本文对基于光纤传感器的轴系扭振测量技术进行了深入研究,设计并搭建了基于光纤传感器的轴系扭振测量系统,通过实验验证其具备良好的性能和发展潜力.本文的研究内容主要有以下几个方面:(1)研究基于机械振动理论,建立的轴系扭振模型,为应用实验数据分析轴系扭振奠定基础(2)设计了基于光纤传感器结合双条纹编码盘的轴系扭振测量方案。该测量方案能方便地应用于各类型的轴系,并消除了以往类似方案中存在的部分测量误差。经过仿真和实验,论证了其工作的可靠性。(3)根据轴系扭振测量方案,运用FPGA(Field-Programmable Gate Array)现场可编程门阵列,设计了数据采集逻辑,实现多路实验数据的同时采集并自动写入片内FIFO(First Input First Output)先入先出队列。(4)根据PCI(Peripheral Component Interconnect)外部设备互联总线协议规范,运用FPGA设计了PCI总线从模式数据传输接口模块,实现了PCI的读配置,写配置,读I/O,写I/O以及读内存五种数据传输功能,满足测量系统的数据传输要求。(5)基于WinDriver软件,编写了数据采集卡的上位机数据采集软件,实现PCI数据采集卡的驱动、控制数据传输、数据储存和实时显示功能。