随着汽车工业的飞速发展,人们对汽车性能的要求越来越高。汽车中有相当数量的旋转件,这些旋转件的运行情况严重影响着汽车的乘坐舒适性和行驶安全性。而转子不平衡是旋转机械的主要激振源,也是造成旋转机械异常的主要原因之一,为此对这些旋转件及时地进行动平衡校正十分必要。开发一种低成本、通用性强、操作简单、人机界面好的便携式现场动平衡仪,将其用于汽车旋转件的现场动平衡校正,则可及时甚至是实时减小汽车的振动,对于提高汽车的性能无疑具有十分重要的意义。本文从现场动平衡的理论出发,分析了转子不平衡的原因和情况,并给出了不平衡转子的受力分析,为动平衡校正操作提供了理论依据。论文按现场动平衡校正的操作顺序,将现场动平衡技术涉及到各个方面应注意的问题和操作的原则和原因予以阐述。对于现场动平衡方法的选择,则通过对现场动平衡最为广泛采用的拆卸试重与不拆卸试重的影响系数法的比较,从转子的振动模型出发,通过数学推导,证明了它们存在平衡效果的差异性,并总结出算法精度变化的规律,给出算法选择建议,在一定程度上提高了动平衡校正的精度。论文在对现场动平衡理论和技术研究的基础上,设计了基于单片机的现场动平衡测试系统的硬件电路和软件系统。考虑到汽车上不同转子的工作转频不同,为扩大仪器的适用范围,电路设计中采用了中心频率跟踪技术。同时为了保证相位信号的准确性,采用“同时采集,分时转换”的分时输入结构,在保证精度的同时,降低了仪器的成本。采用键盘和液晶显示器作为人机交流界面,很好地体现了仪器的功能性,而且仪器按平衡操作过程给与适当的操作提示,减轻了操作人员的工作量,降低了对平衡操作人员的要求。最后,为了保证仪器调试工作的顺利进行,先利用KEILC和PROTEUS软件联合仿真,待仿真结果达到预计效果,再在对硬件电路的分步检查的基础上,对仪器进行调试。在仪器调试后,按模块分别进行了动平衡效果比对试验,验证了仪器的平衡效果。