旋转机械是一种非常重要的动力设备,在工农业生产、工程建设、交通运输等领域应用广泛,旋转机械的运行工况对工程质量和生产结果有着直接的影响。当旋转机械系统原动机的输出转矩与负载转矩存在不平衡(转矩差)时,就会产生旋转机械的扭振,该扭振不仅会对零部件造成磨损,而且会引起传动系统的振动噪声。旋转轴上的扭振信息是以旋转角加速度的变化形式体现出来,该扭振可通过旋转轴上旋转角加速度传感器测量获取。分析旋转轴上的旋转角加速度信息,可以获取旋转轴系上产生振动转矩的原因,监测旋转系统的运行工况,因此针对旋转角加速度传感器测量精度的研究,对于旋转系统运行的脉振工况检测及故障的测量、分析、诊断具有重大的现实意义。本课题组前期研制了一个系列永磁式旋转角加速度传感器,获取旋转轴上旋转角加速度信号方式简单,可在不破坏原有传动系统机械结构的情况下实现一般旋转轴系的扭振信号数据的实时测量和观察,并提出了一种适用于该永磁旋转角加速度传感器的增量式光栅编码器标定方法。但实验中发现增量式光栅编码器不同分辨率的选取对于永磁旋转角加速度传感器标定的精度有着非常明显的影响。因此,本文针对增量式光栅编码器不同分辨率的选取相对于永磁旋转角加速度标定精度影响的原因进行了深入的分析,对如何提高标定精度开展了深入的研究,完成了永磁旋转角加速度传感器标定系统的优化研究与系统开发;并在此基础上研究优化构建了基于系列永磁旋转角加速度传感器的旋转轴上旋转角加速度测量系统。主要包括:(1)首先介绍了永磁旋转角加速度传感器的工作原理、实际应用情况,针对前期基于增量式光栅编码器的永磁旋转角加速度传感器标定系统存在的误差问题,深入分析了误差产生的原因,并基于LabVIEW软件平台开展了增量式光栅编码器分辨率最优选择及永磁旋转角加速度传感器标定系统的软件系统研发,完成了永磁式旋转角加速度传感器标定系统的实验平台重构和系统研发,提高了传感器的标定精度。(2)针对永磁旋转角加速度传感器的应用问题,设计开发了适用于此传感器输出特性的有线、无线两种方式的信号传输系统,增加了传感器的使用灵活性。并通过实验验证了有线传输系统的传输精度高达0.36%,无线传输系统的传输精度高达0.7%。并针对这两种不同的传输方式,基于LabVIEW软件平台搭建了高精度的扭振信号采集与分析的上位机软件系统,可实现传感器输出信号的实时采集、处理、分析与存储。此研究工作使永磁旋转角加速度传感器在旋转系统轴上旋转角加速度的测量及轴上故障诊断方面得到了实际应用,为旋转轴上振动转矩的测量提供了一种新方法。