随着社会工业化进程的不断推进,旋转机械在各行各业有着广泛的应用,在促进国民经济发展中扮演着重要角色。转子作为旋转机械的核心部件,其运行状态的好坏直接影响到设备的安全性和使用寿命。转子偏心作为一种常见故障,会使得转子旋转时受到不平衡磁拉力,当轻度偏心时会造成旋转设备噪声和振动,如果没有及时发现或采取有效的维修措施,则有可能会导致电机定、转子之间产生摩擦甚至碰撞,造成更大的经济损失。因此,研制出能够实时获取转子当前偏心状态的检测系统,对提高设备稳定性、优化检修日期,减少故障发生频率具有重要意义。针对转子偏心问题,首先对转子偏心机理进行分析,通过对比不同类型偏心转子的运动规律,提出基于转子偏心率来检测偏心故障的方法,并分析了偏心率与偏心故障之间的量化关系。为了计算转子偏心率参数,设计了由传感器、感应器组成的偏心检测装置,并推导了检测装置的数学模型,得到偏心率与转子旋转中心之间的耦合关系,并设计了基于范围搜索的旋转中心位置的计算方法。检测方法提出后,设计偏心检测系统完成验证,硬件设计部分主要包括,传感器选型、感应器尺寸参数与DSP系统检测电路,并设计了滤波及AD转换电路,此外,并说明了各个模块电路主要元器件型号的选型原则和设计原理,并对部分电路进行了仿真效果验证。基于CCS与LabVIEW平台编写软件系统,通过信号处理算法识别感应器产生的键相信号完成了数据整周期采集,并编写了计算偏心率参数的LabVIEW软件程序。最后搭建系统测试实验平台,验证根据转子偏心率检测偏心故障的可行性,并设置对比实验,测试偏心检测系统在不同转速下的精确性。实验结果表明,偏心检测系统对转子偏心率检测精度为微米级,检测误差范围控制在2.33%～4.06%之间,可以实现转子偏心状态的实时检测。