CN110085018A

CN110085018A - 一种振动信号无线采集装置及无线采集系统

Info

Publication number: CN110085018A
Application number: CN201910492590.7A
Authority: CN
Inventors: 韩志武; 王跃桥; 侯涛; 刘富; 刘云; 赵宇峰; 张俊秋; 宋洪烈; 宋阳
Original assignee: Jilin University
Current assignee: Jilin University
Priority date: 2019-06-06
Filing date: 2019-06-06
Publication date: 2019-08-02

Abstract

本发明公开了一种振动信号无线采集装置及无线采集系统，所述振动信号无线采集装置包括支撑板，所述支撑板内设置有电源模块、电阻测量模块、电压放大模块、控制模块和无线通信模块，所述支撑板外设置有与电阻测量模块连接的振动传感器，所述电源模块用于供电，所述振动传感器将振动信号转化为电阻变化信号并输出至电阻测量模块，电阻测量模块将电阻变化信号转化为电压信号并输出至电压放大模块，电压放大模块对电压信号进行放大处理后输出至控制模块，控制模块对放大后的电压信号进行数据处理并通过无线处理模块进行无线数据传输。本发明可以对振动信号进行远距离无线监测，并且具有灵敏度高、设备体积小、集成方便、可远程控制等优点。

Description

一种振动信号无线采集装置及无线采集系统

技术领域

本发明属于振动检测技术领域，特别涉及一种振动信号无线采集装置及无线采集系统。

背景技术

目前，对车床等机械加工设备的振动信号的采集大多使用传统的加速度传感器，并通过有线的方式进行传感器供电及信号传输。然而，传统的工业用振动信号采集装置存在以下问题：

1）对振动信号反映的不够精确，采集到的数据将存在很大的误差，这会影响到故障检测结果的精度；

2）有线的传感器供电方式和信号传输方式在许多机械加工的环境中不能使用。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种振动信号无线采集装置及无线采集系统，可以对振动信号进行远距离无线检测，并且测量结果准确可靠。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种振动信号无线采集装置，包括支撑板，所述支撑板内设置有电源模块、电阻测量模块、电压放大模块、控制模块和无线通信模块，所述支撑板外设置有与电阻测量模块连接的振动传感器，所述电源模块用于供电，所述振动传感器将振动信号转化为电阻变化信号并输出至电阻测量模块，电阻测量模块将电阻变化信号转化为电压信号并输出至电压放大模块，电压放大模块对电压信号进行放大处理后输出至控制模块，控制模块对放大后的电压信号进行数据处理并通过无线处理模块进行无线数据传输。

所述的振动信号无线采集装置中，所述振动传感器包括柔性PDMS基底、金属导电层和一对电极引线，所述金属导电层附着在柔性PDMS基底上，一对电极引线分别固定于金属导电层的两端，且一对电极引线连接电阻测量模块。

所述的振动信号无线采集装置中，所述电源模块包括锂电池、+3.3V电源输出单元、+5V电源输出单元和-5V电源输出单元，所述锂电池分别连接电阻测量模块、振动传感器、+3.3V电源输出单元、+5V电源输出单元和-5V电源输出单元，所述+3.3V电源输出单元还连接控制模块，所述+5V电源输出单元和-5V电源输出单元还分别连接电压放大模块。

所述的振动信号无线采集装置中，所述电阻测量模块具体包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的一端连接锂电池的正极和振动传感器，所述第一电阻的另一端连接第二电阻的一端和差分放大电路，所述第二电阻的另一端接地，所述第三电阻的一端连接差分放大电路，第三电阻的另一端接地。

所述的振动信号无线采集装置中，所述差分放大电路包括运算放大芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一0欧电阻、第二0欧电阻、第三0欧电阻、第一电容和第二电容，所述第二0欧电阻的另一端连接第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接第五电阻的一端以及接地，第五电阻的另一端分别连接第六电阻的一端、第七电阻的一端和运算放大芯片的-IN端，所述第六电阻的另一端分别连接第六电阻的调节端、第七电阻的另一端、第三0欧电阻的一端和运算放大芯片的OUT端，所述第三0欧电阻的另一端连接控制模块，所述第一0欧电阻的另一端连接第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端分别连接第九电阻的一端和运算放大芯片的+IN端，所述第九电阻的另一端接地，所述运算放大芯片的+VS端分别连接+5V电源输出单元和第一电容的一端，所述第一电容的另一端接地，所述运算放大芯片的-VS端分别连接-5V电源输出单元和第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地。

所述的振动信号无线采集装置中，所述电阻测量模块输出的电压信号的计算公式为：

其中，VCCBAT为锂电池的正极电压，R3为第三电阻的阻值，RX为振动传感器的实时阻值。

所述的振动信号无线采集装置中，所述控制模块包括控制芯片、复位电路、晶振、存储电路、调试接口电路和启动模式选择电路，所述控制芯片分别连接复位电路、晶振、存储电路、调试接口电路、启动模式选择电路、电压放大模块和无线通信模块。

所述的振动信号无线采集装置中，所述控制芯片的型号为CC3200。

所述的振动信号无线采集装置中，所述支撑板上还设置有第一电路基板和第二电路基板，所述电源模块、电阻测量模块和电压放大模块设置于第一电路基板上，所述无线通信模块和控制模块设置于第二电路基板上，所述电源模块中的锂电池设置于支撑板上，所述锂电池连接第一电路基板，所述第一电路基板连接第二电路基板。

一种振动信号无线采集系统，包括无线路由器、数据处理终端和如以上所述的振动信号无线采集装置，所述振动信号无线采集装置通过无线路由器与数据处理终端实现无线连接。

相较于现有技术，本发明提供的一种振动信号无线采集装置及无线采集系统，所述振动信号无线采集装置包括支撑板，所述支撑板内设置有电源模块、电阻测量模块、电压放大模块、控制模块和无线通信模块，所述支撑板外设置有与电阻测量模块连接的振动传感器，所述电源模块用于供电，所述振动传感器将振动信号转化为电阻变化信号并输出至电阻测量模块，电阻测量模块将电阻变化信号转化为电压信号并输出至电压放大模块，电压放大模块对电压信号进行放大处理后输出至控制模块，控制模块对放大后的电压信号进行数据处理并通过无线处理模块进行无线数据传输。本发明可以对振动信号进行远距离无线监测，并且具有灵敏度高、设备体积小、集成方便、可远程控制等优点。

附图说明

图1为本发明提供的一种振动信号无线采集装置的整体结构示意图；

图2为本发明提供的一种振动信号无线采集装置的原理框图；

图3为本发明提供的一种振动信号无线采集装置中振动传感器的结构示意图；

图4为本发明提供的一种振动信号无线采集装置中电源模块的结构框图；

图5为本发明提供的一种振动信号无线采集装置中电阻测量模块及电压放大模块的电路原理图；

图6为本发明提供的一种振动信号无线采集装置中+5V电源输出单元的电路原理图；

图7为本发明提供的一种振动信号无线采集装置中-5V电源输出单元的电路原理图；

图8为本发明提供的一种振动信号无线采集装置中+3.3V电源输出单元的电路原理图；

图9为本发明提供的一种振动信号无线采集装置中控制模块的原理示意图；

图10为本发明提供的一种振动信号无线采集装置中控制模块的结构示意图；

图11为本发明提供的一种振动信号无线采集装置中控制模块的控制流程图一；

图12为本发明提供的一种振动信号无线采集装置中控制模块的控制流程图二。

其中，10、支撑板；20、振动传感器；21、PDMS基底；22、金属导电层；23、电极引线；30、锂电池；40、第一印刷电路板；50、第二印刷电路板；60、杜邦连接器；70、杜邦连接线。

具体实施方式

本发明目的在于提供一种振动信号无线采集装置及无线采集系统，可以对振动信号进行远距离无线检测，并且测量结果准确可靠。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1和图2，为本发明提供的一种振动信号无线采集装置的整体结构示意图和原理框图，所述振动信号无线采集装置包括支撑板10，所述支撑板10内设置有电源模块100、电阻测量模块200、电压放大模块300、控制模块400和无线通信模块500，所述支撑板10外设置有与电阻测量模块200连接的振动传感器20，所述电源模块100用于供电，所述振动传感器20将振动信号转化为电阻变化信号并输出至电阻测量模块200，电阻测量模块200将电阻变化信号转化为电压信号并输出至电压放大模块300，电压放大模块300对电压信号进行放大处理后输出至控制模块400，控制模块400对放大后的电压信号进行数据处理并通过无线处理模块进行无线数据传输。

其中，请继续参阅图3，所述振动传感器20为仿生超敏振动传感器20，其包括柔性PDMS基底21、金属导电层22和一对电极引线23，所述金属导电层22附着在柔性PDMS基底21上，一对电极引线23分别固定于金属导电层22的两端，且一对电极引线23连接电阻测量模块200。

具体来说，柔性PDMS（polydimethylsiloxane，聚二甲基硅氧烷）基底上具有仿蝎子缝感受器的微裂缝结构，金属原子附着在在柔性PDMS基底21上作为金属导电层22，铜线通过铜胶带固定在金属导电层22两端，作为电极引线23以便于将测得的振动信号引出。仿生超敏振动传感器20的阻值一般稳定在120欧姆左右，当感知到设备运行产生的机械振动时，根据所述机械振动强度的不同，超敏振动传感器20的阻值会发生改变，阻值变化范围大约在100~2000欧姆之间。

请参阅图4，所述电源模块100包括锂电池30、+3.3V电源输出单元、+5V电源输出单元和-5V电源输出单元，所述锂电池30分别连接电阻测量模块200、振动传感器20、+3.3V电源输出单元、+5V电源输出单元和-5V电源输出单元，所述+3.3V电源输出单元还连接控制模块400，所述+5V电源输出单元和-5V电源输出单元还分别连接电压放大模块300。

通过设置锂电池30及相应的电压转换输出单元，使得振动信号无线采集装置整体由锂电池30进行自供电，无需外接其他电源，可适用于不具备供电条件、环境恶劣的检测现场。

进一步的，所述支撑板10上还设置有第一电路基板和第二电路基板，所述电源模块100、电阻测量模块200和电压放大模块300设置于第一电路基板上，形成第一印刷电路板40；所述无线通信模块500和控制模块400设置于第二电路基板上，形成第二印刷电路板50。通过将对应模块分别集成在不同的电路基板上，可使得装置安装及集成更加方便。并且，所述电源模块100中的锂电池30单独设置于支撑板10上，提高安全及散热性能。

并且，在具体的实施例中，第一印刷电路板40和第二印刷电路板50分别设置在支撑板10的不同层的上方，并分别与支撑板10封装在一起；支撑板10上的锂电池30通过杜邦线及杜邦线连接器与第一印刷电路板40中的电源模块100相连；仿生超敏振动传感器20贴附在待检测点上，其两端的电极引线23与第一印刷电路板40中的电阻测量模块200上的杜邦线连接器相连；电阻测量模块200的输出端与电压放大模块300的输入端相连，电压放大模块300具体采用差分放大电路，可对输入的两路信号相减，并对差分信号进行放大，放大后的电压信号由杜邦线连接器引出，通过杜邦线连接到第二印刷电路板50内控制模块400内置的ADC模拟通信接口80，且控制单元将仿生超敏振动传感器20感知的参量信息进行处理后通过WiFi无线传输的方式将数据发送至远端的数据处理终端700，使得振动信息在数据处理终端700上得以显示。

请参阅图5，所述电阻检测模块采用惠斯通电桥，所述电压放大模块300采用差分放大电路。并且，所述电阻测量模块200具体包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，所述第一电阻R1的一端连接锂电池30的正极和振动传感器20（超敏振动传感器20接口P4的第1端），所述第一电阻R1的另一端连接第二电阻R2的一端和差分放大电路（差分放大电路的输入端接口P3的第2端），所述第二电阻R2的另一端接地，所述第三电阻R3的一端连接差分放大电路（差分放大电路的输入端接口P2的第2端），第三电阻R3的另一端接地。

所述差分放大电路包括运算放大芯片U1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一0欧电阻Rc1、第二0欧电阻Rc2、第三0欧电阻Rc3、第一电容C1和第二电容C2，所述第二0欧电阻Rc2的另一端连接第四电阻R4的一端，所述第四电阻R4的另一端连接第五电阻R5的一端以及接地，第五电阻R5的另一端分别连接第六电阻R6的一端、第七电阻R7的一端和运算放大芯片U1的-IN端，所述第六电阻R6的另一端分别连接第六电阻R6的调节端、第七电阻R7的另一端、第三0欧电阻Rc3的一端和运算放大芯片U1的OUT端，所述第三0欧电阻Rc3的另一端连接控制模块400（差分放大电路的输出端接口P3），所述第一0欧电阻Rc1的另一端连接第八电阻R8的一端，所述第八电阻R8的另一端分别连接第九电阻R9的一端和运算放大芯片U1的+IN端，所述第九电阻R9的另一端接地，所述运算放大芯片U1的+VS端分别连接+5V电源输出单元和第一电容C1的一端，所述第一电容C1的另一端接地，所述运算放大芯片U1的-VS端分别连接-5V电源输出单元和第二电容C2的一端，所述第二电容C2的另一端接地。并且，所述运算放大芯片U1优选为OPAXXX系列。

其中，第六电阻R6为滑动变阻器或电位器，第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值相等且固定，第一0欧电阻Rc1、第二0欧电阻Rc2和第三0欧电阻Rc3可以提高噪声信号在信号回流中路径上的阻抗，所述电阻测量模块200输出至电压放大模块300的电压信号的计算公式为：

其中，VCCBAT为锂电池30的正极电压，即电桥两端给定电压；R3为第三电阻R3的阻值；R_X为超敏振动传感器20的实时阻值。超敏振动传感器20电阻的变化范围较大，微小的振动便能使其表面上缝结构的接触状态发生变化。因此，该振动信号无线检测装置灵敏度高。

请参阅图6，在更具体的实施例中，+5V电源输出单元包括第一电压转换芯片U2、第一电感L1、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第十电阻R10和第十一电阻R11，所述第一电压转换芯片U2的VIN端分别连接第一电压转换芯片U2EN端、PS端、UVLO端、第一电感L1的一端、第三电容C3的一端和锂电池30的正极，第三电容C3的另一端接地，第一电压转换芯片U2的L端连接第一电感L1的另一端，第一电压转换芯片U2的VOUT端分别连接第十电阻R10的一端、第五电容C5的一端和单元输出端，第五电容C5的另一端接地，第一电压转换芯片U2的VAUX端连接第四电容C4的一端，第四电容C4的另一端接地，第一电压转换芯片U2的FB端分别连接第十电阻R10的另一端和第十一电阻R11的一端，第十一电阻R11的另一端接地。

其中，+5V电源输出单元可以将锂电池30的电压转换为+5V电压进行输出，从而给电压放大模块300进行供电。并且，第一电压转换芯片U2的型号优选为TPS61200。

请参阅图7，所述-5V电源输出单元包括第二电压转换芯片U3、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14，第十五电阻R15、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第二电感L2和第一二极管D1，所述第二电压转换芯片U3的VIN端分别连接第二电压转换芯片U3的EN端、第七电容C7的一端和第十二电阻R12的一端，第二电阻R2的另一端分别连接第六电容C6的一端和锂电池30的正极，第六电容C6另一端和第七电容C7的另一端均接地，第二电压转换芯片U3的VREF端分别连接第九电容C9的一端和第十四电阻R14的一端，第九电容C9的另一端接地，第二电压转换芯片U3的FB端分别连接第十四电阻R14的另一端、第十三电阻R13的一端和第十电容C10的一端，第十电容C10的另一端连接第十五电阻R15的一端，第二电压转换芯片U3的SW端分别连接第一二极管D1的负极和第二电感L2的一端，第二电感L2的另一端接地，第二电压转换芯片U3的COMP端连接第八电容C8的一端，第八电容C8的另一端接地，第二电压转换芯片U3的VOUT端分别连接第一二极管D1的正极、第十三电阻R13的另一端、第十五电阻R15的另一端、第十一电容C11的一端和单元输出端，所述第十一电容C11的另一端接地。

其中，-5V电源输出单元可以将锂电池30的电压转换为-5V电压进行输出，从而给电压放大模块300进行供电。并且，第二电压转换芯片U3的型号优选为TPS63700。

请参阅图8，所述+3.3V电源输出单元包括第三电压转换芯片U4、第三电感L3、第十二电容C12和第十三电容C13，所述第三电压转换芯片U4的VIN端分别连接第三电压转换芯片U4的VINA端、EN端、PS端、锂电池30的正极和第十二电容C12的一端，所述第十二电容C12的另一端接地，所述第三电压转换芯片U4的L1端连接第三电感L3的一端，第三电压转换芯片U4的L2端连接第三电感L3的另一端，第三电压转换芯片U4的VOUT端分别连接第三电压转换芯片U4的FB端、第十三电容C13的一端和单元输出端，第十三电容C13的另一端接地。

其中，+3.3V电源输出单元可以将锂电池30的电压转换为+3.3V电压进行输出，从而给控制模块400进行供电。并且，第三电压转换芯片U4的型号优选为TPS63031。

进一步的，请参阅图9和图10，所述控制模块400包括控制芯片、复位电路、晶振、存储电路、调试接口电路和启动模式选择电路，所述控制芯片分别连接复位电路、晶振、存储电路、调试接口电路、启动模式选择电路。电压放大模块300和无线通信模块500。

较佳的，无线通信模块500具体为WiFi射频通信电路，控制芯片的型号选为CC3200。所述第二印刷电路板50使用TI的CC3200 Launch Pad，CC3200 Launch Pad是TI开发的CC3200硬件开发平台，使用FTDI器件实现板载调试和UART-USB转换。

CC3200芯片是一个内置ARM Cortex-M4应用内核和嵌入式WiFi系统的单片无线MCU，利用其内置的ADC外设资源为仿生超敏振动传感器20提供模拟通信接口以获取经惠斯通电桥、差分放大电路输出的电压信号，通过CC3200的内核ARM Cortex-M4数据处理后，经CC3200内部的WiFi网络处理单元CC3100进行数据封装后无线发送至无线路由器600，无线路由器600将接收到的数据转发至PC机进行显示记录并分析；通信过程中，使用TCP/IP协议实现传感器节点与无线路由器600、PC机的网络连接以及无线数据传输，待PC机接收到指令后，便启动数据采集。并且，请参阅图11，为CC3200作为TCP客户端在接受到计算机的命令后，实现对外部模拟信号的采集及无线发送详细流程图。

值得一提的是，对于WiFi射频通信电路、复位电路、晶振、存储电路、调试接口电路和启动模式选择电路等电路的具体电路结构，本领域技术人员可以根据实际需要进行设计，本发明对此不做赘述。

为了更好的理解本发明，以下对所述振动信号无线采集装置的原理及过程进行详细说明：

本发明中选用的仿生超敏振动传感器20利用聚苯乙烯(PS)的易裂性，采用溶剂诱导膨胀和双模板转移的方法，在聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面成功地制备了规则可控的微裂纹阵列。当柔性材料表面分布的裂纹两壁上均匀分布导电粒子时，弯曲挤压或拉伸柔性基底，裂缝缝宽将发生变化，导致裂缝间导电粒子接触状态改变，随之电子通道的数目发生改变，直接表现为电阻发生变化，最后转化为电信号输出。本发明中应用的仿蝎子缝结构柔性应变片属于一种仿生传感器，其详细的制作原理可见相关论文。

本实验所用的惠斯通电桥中，R₁、R₂ 和R₃均为为定值电阻，阻值大小均为100欧姆，将超敏振动传感器20两端的电极引线23接入电桥空桥臂接口P4，当设备运行并产生振动时，超敏振动传感器20的阻值发生明显变化，惠斯通电桥输出的实时电压为：

（1）

式（1）中，R₃为定值电阻，VCCBAT为电桥两端给定电压，其中R_X为超敏振动传感器20的实时电阻。超敏振动传感器20电阻的变化范围较大，微小的振动便能使其表面上缝结构的接触状态发生变化。因此，该振动信号无线检测装置灵敏度高。

此外，本发明还提供一种振动信号无线采集系统，所述振动信号无线采集系统包括无线路由器600、数据处理终端700和如以上所述的振动信号无线采集装置，所述振动信号无线采集装置通过无线路由器600与数据处理终端700实现无线连接。所述数据处理终端700可以是手机，平板电脑等移动终端，也可以是台式PC、数据服务器等固定终端。

其中，所述振动信号无线采集系统以无线路由器600为无线接入点，并以其为中心创建基本服务集，将该一种基于仿生超敏传感器的振动信号无线采集装置作为无线站点加入到基本服务集；将系统中的振动信号无线采集装置接出的超敏振动传感器20部分贴附在待监测点或监测点周围，并将封装好的第二电路板及支撑板10固定好，待PC机接收到指令后，便启动数据采集，采集得到的振动数据在PC机上进行显示。该振动信号无线采集装置中超敏振动传感器20的阻值随着振动的强弱而增大或减小，通过惠斯通电桥将由振动引起的电阻变化转化为电压变化进行输出，输出的电压信号再经过差分放大电路适当放大后输入到CC3200内置的ADC外设资源提供的模拟通信接口，该过程中CC3200为传感器节点的主控单元，其内核ARM Cortex-M4对数据进行处理，最后通过CC3200内部的WiFi网络处理单元CC3100进行数据封装后无线发送至无线路由器600，无线路由器600将接收到的数据转发至PC机进行显示记录并分析；该通信过程中，使用TCP/IP协议实现传感器节点与无线路由器600、PC机的网络连接以及无线数据传输。

因此，本发明基于仿蝎子缝结构柔性传感器能够超敏感知振动信号这一特点，采用锂电池供电结合主控单元CC3200将仿生超敏振动传感器感知的振动信息进行处理后，通过WiFi无线传输的方式将数据发送至远端上位机，在上位机上进行显示。它能够在不影响设备运行的同时，以无线的方式对设备的振动状态进行监测。该系统灵敏度高、设备体积小、集成方便、可对振动信号进行远距离监测。

综上所述，本发明提供了一种振动信号无线采集装置及无线采集系统，所述振动信号无线采集装置包括支撑板，所述支撑板内设置有电源模块、电阻测量模块、电压放大模块、控制模块和无线通信模块，所述支撑板外设置有与电阻测量模块连接的振动传感器，所述电源模块用于供电，所述振动传感器将振动信号转化为电阻变化信号并输出至电阻测量模块，电阻测量模块将电阻变化信号转化为电压信号并输出至电压放大模块，电压放大模块对电压信号进行放大处理后输出至控制模块，控制模块对放大后的电压信号进行数据处理并通过无线处理模块进行无线数据传输。本发明可以对振动信号进行远距离无线监测，并且具有灵敏度高、设备体积小、集成方便、可远程控制等优点。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种振动信号无线采集装置，包括支撑板，其特征在于，所述支撑板内设置有电源模块、电阻测量模块、电压放大模块、控制模块和无线通信模块，所述支撑板外设置有与电阻测量模块连接的振动传感器，所述电源模块用于供电，所述振动传感器将振动信号转化为电阻变化信号并输出至电阻测量模块，电阻测量模块将电阻变化信号转化为电压信号并输出至电压放大模块，电压放大模块对电压信号进行放大处理后输出至控制模块，控制模块对放大后的电压信号进行数据处理并通过无线处理模块进行无线数据传输。

2.根据权利要求1所述的一种振动信号无线采集装置，其特征在于，所述振动传感器包括柔性PDMS基底、金属导电层和一对电极引线，所述金属导电层附着在柔性PDMS基底上，一对电极引线分别固定于金属导电层的两端，且一对电极引线连接电阻测量模块。

3.根据权利要求1所述的一种振动信号无线采集装置，其特征在于，所述电源模块包括锂电池、+3.3V电源输出单元、+5V电源输出单元和-5V电源输出单元，所述锂电池分别连接电阻测量模块、振动传感器、+3.3V电源输出单元、+5V电源输出单元和-5V电源输出单元，所述+3.3V电源输出单元还连接控制模块，所述+5V电源输出单元和-5V电源输出单元还分别连接电压放大模块。

4.根据权利要求3所述的一种振动信号无线采集装置，其特征在于，所述电阻测量模块具体包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的一端连接锂电池的正极和振动传感器，所述第一电阻的另一端连接第二电阻的一端和差分放大电路，所述第二电阻的另一端接地，所述第三电阻的一端连接差分放大电路，第三电阻的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的一种振动信号无线采集装置，其特征在于，所述差分放大电路包括运算放大芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一0欧电阻、第二0欧电阻、第三0欧电阻、第一电容和第二电容，所述第二0欧电阻的另一端连接第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接第五电阻的一端以及接地，第五电阻的另一端分别连接第六电阻的一端、第七电阻的一端和运算放大芯片的-IN端，所述第六电阻的另一端分别连接第六电阻的调节端、第七电阻的另一端、第三0欧电阻的一端和运算放大芯片的OUT端，所述第三0欧电阻的另一端连接控制模块，所述第一0欧电阻的另一端连接第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端分别连接第九电阻的一端和运算放大芯片的+IN端，所述第九电阻的另一端接地，所述运算放大芯片的+VS端分别连接+5V电源输出单元和第一电容的一端，所述第一电容的另一端接地，所述运算放大芯片的-VS端分别连接-5V电源输出单元和第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地。

6.根据权利要求4所述的一种振动信号无线采集装置，其特征在于，所述电阻测量模块输出的电压信号的计算公式为：

其中，VCCBAT为锂电池的正极电压，R₃为第三电阻的阻值，R_X为振动传感器的实时阻值。

7.根据权利要求1所述的一种振动信号无线采集装置，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片、复位电路、晶振、存储电路、调试接口电路和启动模式选择电路，所述控制芯片分别连接复位电路、晶振、存储电路、调试接口电路、启动模式选择电路、电压放大模块和无线通信模块。

8.根据权利要求7所述的一种振动信号无线采集装置，其特征在于，所述控制芯片的型号为CC3200。

9.根据权利要求1所述的一种振动信号无线采集装置，其特征在于，所述支撑板上还设置有第一电路基板和第二电路基板，所述电源模块、电阻测量模块和电压放大模块设置于第一电路基板上，所述无线通信模块和控制模块设置于第二电路基板上，所述电源模块中的锂电池设置于支撑板上，所述锂电池连接第一电路基板，所述第一电路基板连接第二电路基板。

10.一种振动信号无线采集系统，其特征在于，包括无线路由器、数据处理终端和如权利要求1-9任意一项所述的振动信号无线采集装置，所述振动信号无线采集装置通过无线路由器与数据处理终端实现无线连接。