振动分析仪是一种用于检测机械设备振动的振动检测装置,可通过将振动分析仪安装在待检测设备的表面来实现对设备的振动信号的检测,在检测过程中可通过至少一个振动传感器检测机械设备的振动信号。然后,从获取到的振动信号中对频域特征信息进行进一步的提取,再通过基于傅立叶计算的故障诊断方法对设备的工作状态进行故障评估。因此,本文以振动分析仪为设计对象,设计一款采用MEMS加速度计的振动分析仪。本文主要目的是设计一款基于MEMS加速度计的振动分析仪,针对振动信号的采集,采用了MEMS加速度计作为振动信号的传感器,具体采用加速度计ADXL357测量机械设备因振动产生的加速度。为了分析MEMS作为加速度计的可行性,本文通过将机器振动加速度的时域频谱图与振动分析仪输出的位移频谱图进行对比,验证了基于MEMS振动分析仪的可行性。为了获得振动分析仪输出的位移频谱图,选择通过快速傅氏变换FFT(Fast Fourier Transformation)将振动的加速度信号转换为频谱信号,为了能够有效完成FFT,本文通过微处理器(Microcontroller Unit,MCU)实现对振动加速度的FFT,为了使MCU满足FFT处理的需求,以及将FFT后的频谱数据传输至电脑上,本文还对MCU进行了分析和选型、在加速度计采样后与MUC之间通过数据寄存器进行数据读取,以及加速度计的通信方式的分析和选择。在整体设计完成之后,本文对MCU的选型、加速度计的选型、通讯方式的选择、ADXL357的采样过程进行了详细的说明,并且编写了FFT程序与LabVIEW程序。在对FFT程序编写过程中,将FFT的浮点运算转换成了定点运算,并对输入数据进行倒位序,并进行了防止数据溢出设计和结果归一化设计。在实验过程中,完成了对振动分析仪的整体调试,保证了各个模块均能够正常工作,振动分析仪可以测出振动频率并画出频谱图。同时,本文还进一步通过振动电机的偏心块实现对振动电机的内部结构调节,并绘制振动频谱图,验证了机械设备内部结构对机械振动的影响。