CN112649044A - 三轴振动温度传感器及其接口电路 - Google Patents
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Abstract
本专利公开了一种三轴振动温度传感器及其接口电路，包括监测传感器、信号连接组件、接口电路三个部分，监测传感器拾取的振动、温度信号经信号连接组件连接到接口电路，由接口电路提取出后续监测装置所需的监测信号。本专利的有益效果在于：监测传感器由X、Y、Z轴的3个单体传感器组成，传感器电路输出信号经接口电路提取出X、Y、Z三个方向的振动信号Vx、Vy、Vz和温度信号Vt，进而对旋转机械的运行平稳度进行分析，解决了现有状态监测传感器用于旋转机械平稳度监测时安装空间受限、易受干扰的问题。
Description
技术领域
本专利涉及一种旋转机械运行状态监测装置，尤其是一种三轴振动温度传感器及其接口电路。
背景技术
旋转机械的平稳度分析是结构改进的重点，它使得工程师可以跟踪齿轮箱、传动系统和轴承的故障。在车辆开发过程中测试振动噪声对最终的设计十分重要，高质量的测量分析对成功开发新车型产生着重要的作用。以客运列车为例，随着我国铁路的高速发展，列车运营速度大幅提升，最大程度的保障乘客出行时的安全性和舒适性，时刻保障乘客出行的最基本权益是铁路工作的重中之重。为此，新型列车出厂之后要进行长期的平稳性跟踪监测，确保平稳性指标达到相关要求。舒适度是乘坐旅客列车的乘客对旅行品质的综合反映评价，狭义来说，舒适度是列车运行产生的振动（包括横向、纵向和垂向三个方向的加速度）对乘客的影响问题，即乘坐舒适度和平稳性。我国列车动力学性能通常采用平稳性指标进行评价，国际上更多的采用旅客乘坐舒适性进行评价，目前我国也准备试行该标准进行列车动力学性能的评价。乘坐舒适性评价采用舒适度和平稳性指标同时进行评定，参照标准有：ISO2631国际标准组织标准—振动和冲击对人的影响评价准则，UIC513欧洲铁路标准—铁路车辆内旅客振动舒适性评价准则，GB5595-85中国国家标准—铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范。机械设备中的每一个旋转部件都会产生振动，因而产生噪声，导致平衡被打破或者部件传动不平稳等。
随着人民生活水平的提高，旅客对列车的要求不再局限于经济、快捷，同时对列车舒适性和平稳性提出了新的需求。研究表明：振动是影响列车运行舒适性的主要因素，对此通常用平稳性指标来定量评定列车振动对舒适度的影响；通过监测车厢振动的X、Y、Z三个方向的加速度值；其中，主要用X、Z向的加速度信号来计算平稳性指标，Y向加速度信号用于冲动计算，参照平稳性评价标准《GB/T 5599-1985 铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》设计出平稳性相关算法并进行评价。另外，车体内部的温度影响到乘客乘坐的舒适感，因此需要在车体内布置温度传感器以监测空调制冷/制热效果。在列车运行中，由于车厢载荷是通过转向架、轮对传递到轨道上的，列车和轨道是互相作用的，由于负载变化、驱动加速度或减速力、空气动力、轨道弯度、坡道和不平整等原因产生的外部扰动力，以及控制系统本身固有的非线性及传感器的测量误差等原因产生的内部扰动力，都会引起列车车体振动。这些振动对机械设备或车辆起到了激励的作用，当旋转部件产生的激励频率与结构的某一阶固有频率相等时，将出现最严重的影响。这些“一致的”频率通常是设计部门努力的目标，以限制这些影响，不管它们是疲劳、振动或者相应的噪声等。对于转速变化的旋转机械，为了降低振动噪声的可接受程度，面临的挑战更大。旋转部件通常传递着更大的功率（或能量），不幸的是，即使较小的功率（或能量）转化为振动噪声，也能引起不良反应。
现有的旋转机械状态监测传感器大都是针对单参量监测的，受限于机械设备的安装空间，难以进行全方位、多参量监测；这类传感器一般采用电压方式，容易受到旋转机械运行环境的复杂电磁干扰而造成监测信号不准确。因此，研发一种集多参量于一体的三轴振动温度传感器及其接口电路，对分析旋转机械运行的平稳度具有重要意义。
发明内容
针对目前旋转机械运行平稳度监测方面存在的不足，本专利公开了一种三轴振动温度传感器及其接口电路。
本专利采用的技术方案是：一种三轴振动温度传感器及其接口电路，包括监测传感器、信号连接组件、接口电路三个部分，监测传感器拾取的振动、温度信号经信号连接组件连接到接口电路，由接口电路提取出后续监测装置所需的监测信号；监测传感器由设置在一个传感器壳体内经恒压源Vs供电的监测X方向振动并以电流Ix输出的X轴振动传感器单体、监测Y方向振动并以电流Iy输出的Y轴振动传感器单体、监测Z方向振动和温度并以电流Iz输出的Z轴振动温度传感器单体组成，信号连接组件由传感器连接件JK1、四芯双绞屏蔽电缆、监测装置连接件JK2组成；传感器电路输出信号经接口电路提取出X、Y、Z三个方向的振动信号Vx、Vy、Vz和温度信号Vt，进而对旋转机械的运行平稳度进行分析，解决了现有状态监测传感器用于旋转机械平稳度监测时安装空间受限、易受干扰的问题。
在本专利中，所述的传感器电路包括X、Y、Z方向的三个传感器单体电路，由连接于连接器JK1的恒压源Vs供电，三个传感器单体均以电流形式输出监测信号Ix、Iy、Iz并连接到连接器JK1上；X方向的传感器单体由振动敏感元件YDPx、双运放IC1、电阻R1~R8、电容C1~C3组成，Y方向的传感器单体由振动敏感元件YDPy、双运放IC2、电阻R9~R16、电容C4~C6组成，Z方向的传感器单体由振动敏感元件YDPz、温度敏感元件Rt、双运放IC3、电阻R17~R23、电容C7~C9组成，X、Y、Z三个方向的传感器单体电路结构和参数相同，仅将Z方向的电流取样电阻用温度敏感元件Rt替代，且取电阻R8、R16的阻值等于 Rt在0℃时阻值；X方向振动敏感元件YDPx拾取的振动信号经由运放IC1B、电阻R1~R2、电容C1~C2组成的电荷放大器放大并转换为电压信号后经由运放IC1A、电阻R5~R8组成的电压电流转换器转换电流信号Ix从连接器JK1输出，电阻R3~R4与电容C3一起用于提供振动信号的直流参考电平，Y、Z方向的振动信号按同样方法转换电流信号Iy、Iz经连接器JK1输出，温度监测信号以直流方式叠加在Z方向的电流信号Iz中，从而实现了测点X、Y、Z三个方向振动和温度的单测点多参量监测。
在本专利中，所述的传感器单体分为上腔体（6）和下腔体（5）两部分，包括屏蔽柱体（1）、底盖（2）、顶盖（3）、热缩管（4）、腔体隔板（7）、维护及过线孔（8）、绝缘垫（9）、晶体支撑座（10）、压电陶瓷晶体（11）、质量块（12）、热缩环（13）、检测电路板（15）、电路板固定螺钉（16）、顶盖过线孔（17）、环氧灌封（18）、振动传感负极引线（19）、振动传感正极引线（20）、温度信号引线（21）、温度敏感元件（22）、温度敏感元件安装槽（23）、温度信号线过槽（24）、传感器单体信号线（25），用于拾取振动信号的压电陶瓷晶体（11）为环形剪切晶体，外围由质量块（12）环形包裹，通过热缩环（13）将压电陶瓷晶体（11）、质量块（12）一起紧固在晶体支撑座（10）的上部，晶体支撑座（10）卡接在由95%氧化铝制成的绝缘垫（9）上，将温度敏感元件（22）固定在温度敏感元件安装槽（23）内，温度信号引线（21）经温度信号线过槽（24）引出并经维护及过线孔（8）连接至检测电路板（15），再把绝缘垫（9）卡接到底盖（2）上，将屏蔽柱体（1）与底盖（2）压接后在下腔体（5）底部空间采用环氧灌封（18）对晶体支撑座（10）、绝缘垫（9）进行整体固化；晶体支撑座（10）连接振动传感负极引线（19）经维护及过线孔（8）到检测电路板（15），热缩环（13）连接振动传感正极引线（20）经维护及过线孔（8）到检测电路板（15），检测电路板（15）由电路板固定螺钉（16）固定在上腔体（6）内的腔体隔板（7）上，传感器单体信号线（25）由顶盖过线孔（17）引出并连接到连接器JK1上；温度敏感元件（22）为Pt系列铂电阻，压电陶瓷晶体（11）为锆钛酸铅系列的PZT-5，质量块（12）为高密度钨合金，热缩环（13）是由锡、银、铜易熔合金制成表面覆着张力大于30Mpa的低温合金环，晶体支撑座（10）、屏蔽柱体（1）、底盖（2）、顶盖（3）均由S316不锈钢加工而成，屏蔽柱体（1）、底盖（2）与顶盖（3）形成一个密闭的屏蔽体，屏蔽体外包裹用于绝缘的PE材质热缩管（4）后便形成了传感器单体。
在本专利中，所述的接口电路由运放IC4和IC5、恒压源模块WD1和WD2、电阻R24~R57、电容C10~C27组成，电容C15、C16为电源VDD的去耦电容，恒压源模块WD1与电容C13、C14一起为监测传感器提供工作电源Vs，恒压源模块WD2与电容C17、C18一起为监测装置后续电路提供工作电源VCC，监测传感器信号由连接器JK2接入，运放IC4A与电阻R29~R30、电容C20一起用于提供振动信号的直流参考电平，电阻R27~R28、电容C19一起用于设置与Z轴传感器静态工作电流对应的电压；X轴振动传感器单体的输出Ix经电阻R24转换为电压信号后由电容C10耦合到由运放IC4A、电阻R31~R34、电容C21~C22构成的二阶低通滤波放大器，经二阶低通滤波放大后得到X方向振动监测信号Vx；Y轴振动传感器单体的输出Iy经电阻R25转换为电压信号后由电容C11耦合到由运放IC4B、电阻R35~R38、电容C23~C24构成的二阶低通滤波放大器，经二阶低通滤波放大后得到Y方向振动监测信号Vy；Z轴振动传感器单体的输出Iz经电阻R26转换为电压信号，交流分量由电容C12耦合到由运放IC4D、电阻R39~R42、电容C25~C26构成的二阶低通滤波放大器后以得到Z方向振动监测信号Vz和由运放IC5B和运放IC5C、双二极管D1、电阻R47~R53、电容C34构成的全波整流滤波电路后以得到振动监测信号Vz的直流分量，直流分量直接连接到由运放IC5A、电阻R43~R46构成的减法器以去除Z轴传感器静态工作电流对温度监测的影响，再连接到由运放IC5D、电阻R54~R57构成的减法放大器，去除Vz直流分量并放大后得到温度监测信号Vt；从而实现了单传感器监测的X、Y、Z三个方向振动和温度信号的提取。
本专利的有益效果是，监测传感器由X、Y、Z轴的3个单体传感器组成，传感器电路输出信号经接口电路提取出X、Y、Z三个方向的振动信号Vx、Vy、Vz和温度信号Vt，进而对旋转机械的运行平稳度进行分析，解决了现有状态监测传感器用于旋转机械平稳度监测时安装空间受限、易受干扰的问题。
附图说明
图1是本专利的总体结构框图。
图2是本专利实施例的传感器电路原理图。
图3是本专利实施例的外形结构框图；
图中：1.屏蔽柱体，2.底盖，3.顶盖，4.热缩管，5.下腔体，6.上腔体，7.腔体隔板，8.维护及过线孔，9.绝缘垫，10.晶体支撑座，11.压电陶瓷晶体，12.质量块，13.热缩环，15.检测电路板，16.电路板固定螺钉，17.顶盖过线孔，18.环氧灌封，19.振动传感负极引线，20.振动传感正极引线，21.温度信号引线，22. 温度敏感元件，23.温度敏感元件安装槽，24.温度信号线过槽，25.传感器单体信号线。
图4是本专利实施例的接口电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本专利实施例中的附图，对本专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利保护的范围。
参见附图，图1是本专利的总体结构框图。针对目前旋转机械运行平稳度监测方面存在的不足，本专利公开了一种三轴振动温度传感器及其接口电路，包括监测传感器、信号连接组件、接口电路三个部分，监测传感器拾取的振动、温度信号经信号连接组件连接到接口电路，由接口电路提取出后续监测装置所需的监测信号；监测传感器由设置在一个传感器壳体内经恒压源Vs供电的监测X方向振动并以电流Ix输出的X轴振动传感器单体、监测Y方向振动并以电流Iy输出的Y轴振动传感器单体、监测Z方向振动和温度并以电流Iz输出的Z轴振动温度传感器单体组成，信号连接组件由传感器连接件JK1、四芯双绞屏蔽电缆、监测装置连接件JK2组成；传感器电路输出信号经接口电路提取出X、Y、Z三个方向的振动信号Vx、Vy、Vz和温度信号Vt，进而对旋转机械的运行平稳度进行分析，解决了现有状态监测传感器用于旋转机械平稳度监测时安装空间受限、易受干扰的问题。
图2是本专利实施例的传感器电路原理图。本专利中的传感器电路包括X、Y、Z方向的三个传感器单体电路，由连接于连接器JK1的恒压源Vs供电，三个传感器单体均以电流形式输出监测信号Ix、Iy、Iz并连接到连接器JK1上；X方向的传感器单体由振动敏感元件YDPx、双运放IC1、电阻R1~R8、电容C1~C3组成，Y方向的传感器单体由振动敏感元件YDPy、双运放IC2、电阻R9~R16、电容C4~C6组成，Z方向的传感器单体由振动敏感元件YDPz、温度敏感元件Rt、双运放IC3、电阻R17~R23、电容C7~C9组成，X、Y、Z三个方向的传感器单体电路结构和参数相同，仅将Z方向的电流取样电阻用温度敏感元件Rt替代，且取电阻R8、R16的阻值等于 Rt在0℃时阻值；X方向振动敏感元件YDPx拾取的振动信号经由运放IC1B、电阻R1~R2、电容C1~C2组成的电荷放大器放大并转换为电压信号后经由运放IC1A、电阻R5~R8组成的电压电流转换器转换电流信号Ix从连接器JK1输出，电阻R3~R4与电容C3一起用于提供振动信号的直流参考电平，Y、Z方向的振动信号按同样方法转换电流信号Iy、Iz经连接器JK1输出，温度监测信号以直流方式叠加在Z方向的电流信号Iz中，从而实现了测点X、Y、Z三个方向振动和温度的单测点多参量监测。
图3是本专利实施例的外形结构框图，图中的1是屏蔽柱体，2是底盖，3是顶盖，4是热缩管，5是下腔体，6是上腔体，7是腔体隔板，8是维护及过线孔，9是绝缘垫，10是晶体支撑座，11是压电陶瓷晶体，12是质量块，13是热缩环，15是检测电路板，16是电路板固定螺钉，17是顶盖过线孔，18是环氧灌封，19是振动传感负极引线，20是振动传感正极引线，21是温度信号引线，22是温度敏感元件，23是温度敏感元件安装槽，24是温度信号线过槽，25是传感器单体信号线。本专利中的传感器单体分为上腔体（6）和下腔体（5）两部分，包括屏蔽柱体（1）、底盖（2）、顶盖（3）、热缩管（4）、腔体隔板（7）、维护及过线孔（8）、绝缘垫（9）、晶体支撑座（10）、压电陶瓷晶体（11）、质量块（12）、热缩环（13）、检测电路板（15）、电路板固定螺钉（16）、顶盖过线孔（17）、环氧灌封（18）、振动传感负极引线（19）、振动传感正极引线（20）、温度信号引线（21）、温度敏感元件（22）、温度敏感元件安装槽（23）、温度信号线过槽（24）、传感器单体信号线（25），用于拾取振动信号的压电陶瓷晶体（11）为环形剪切晶体，外围由质量块（12）环形包裹，通过热缩环（13）将压电陶瓷晶体（11）、质量块（12）一起紧固在晶体支撑座（10）的上部，晶体支撑座（10）卡接在由95%氧化铝制成的绝缘垫（9）上，将温度敏感元件（22）固定在温度敏感元件安装槽（23）内，温度信号引线（21）经温度信号线过槽（24）引出并经维护及过线孔（8）连接至检测电路板（15），再把绝缘垫（9）卡接到底盖（2）上，将屏蔽柱体（1）与底盖（2）压接后在下腔体（5）底部空间采用环氧灌封（18）对晶体支撑座（10）、绝缘垫（9）进行整体固化；晶体支撑座（10）连接振动传感负极引线（19）经维护及过线孔（8）到检测电路板（15），热缩环（13）连接振动传感正极引线（20）经维护及过线孔（8）到检测电路板（15），检测电路板（15）由电路板固定螺钉（16）固定在上腔体（6）内的腔体隔板（7）上，传感器单体信号线（25）由顶盖过线孔（17）引出并连接到连接器JK1上；温度敏感元件（22）为Pt系列铂电阻，压电陶瓷晶体（11）为锆钛酸铅系列的PZT-5，质量块（12）为高密度钨合金，热缩环（13）是由锡、银、铜易熔合金制成表面覆着张力大于30Mpa的低温合金环，晶体支撑座（10）、屏蔽柱体（1）、底盖（2）、顶盖（3）均由S316不锈钢加工而成，屏蔽柱体（1）、底盖（2）与顶盖（3）形成一个密闭的屏蔽体，屏蔽体外包裹用于绝缘的PE材质热缩管（4）后便形成了传感器单体。
图4是本专利实施例的接口电路原理图。本专利中的接口电路由运放IC4和IC5、恒压源模块WD1和WD2、电阻R24~R57、电容C10~C27组成，电容C15、C16为电源VDD的去耦电容，恒压源模块WD1与电容C13、C14一起为监测传感器提供工作电源Vs，恒压源模块WD2与电容C17、C18一起为监测装置后续电路提供工作电源VCC，监测传感器信号由连接器JK2接入，运放IC4A与电阻R29~R30、电容C20一起用于提供振动信号的直流参考电平，电阻R27~R28、电容C19一起用于设置与Z轴传感器静态工作电流对应的电压；X轴振动传感器单体的输出Ix经电阻R24转换为电压信号后由电容C10耦合到由运放IC4A、电阻R31~R34、电容C21~C22构成的二阶低通滤波放大器，经二阶低通滤波放大后得到X方向振动监测信号Vx；Y轴振动传感器单体的输出Iy经电阻R25转换为电压信号后由电容C11耦合到由运放IC4B、电阻R35~R38、电容C23~C24构成的二阶低通滤波放大器，经二阶低通滤波放大后得到Y方向振动监测信号Vy；Z轴振动传感器单体的输出Iz经电阻R26转换为电压信号，交流分量由电容C12耦合到由运放IC4D、电阻R39~R42、电容C25~C26构成的二阶低通滤波放大器后以得到Z方向振动监测信号Vz和由运放IC5B和运放IC5C、双二极管D1、电阻R47~R53、电容C34构成的全波整流滤波电路后以得到振动监测信号Vz的直流分量，直流分量直接连接到由运放IC5A、电阻R43~R46构成的减法器以去除Z轴传感器静态工作电流对温度监测的影响，再连接到由运放IC5D、电阻R54~R57构成的减法放大器，去除Vz直流分量并放大后得到温度监测信号Vt；从而实现了单传感器监测的X、Y、Z三个方向振动和温度信号的提取。
本专利中的运放均为低功耗低噪声运放，可选型号有：AD8574、MAX44248、MAX9618、LMP2232、TLV2369等；电容选择高频噪声抑制性能较好的COG 电容；电流取样电阻为精密电阻，其余电阻选择温度特性较稳定的金属膜电阻。
综上所述，本专利公开了一种三轴振动温度传感器及其接口电路，包括监测传感器、信号连接组件、接口电路三个部分，监测传感器拾取的振动、温度信号经信号连接组件连接到接口电路，由接口电路提取出后续监测装置所需的监测信号。本专利的有益效果在于：监测传感器由X、Y、Z轴的3个单体传感器组成，传感器电路输出信号经接口电路提取出X、Y、Z三个方向的振动信号Vx、Vy、Vz和温度信号Vt，进而对旋转机械的运行平稳度进行分析，解决了现有状态监测传感器用于旋转机械平稳度监测时安装空间受限、易受干扰的问题。
以上所述仅为本专利的较佳实施例而己，并不用以限制本专利，凡在本专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种三轴振动温度传感器及其接口电路，包括监测传感器、信号连接组件、接口电路三个部分，监测传感器拾取的振动、温度信号经信号连接组件连接到接口电路，由接口电路提取出后续监测装置所需的监测信号；其特征是：监测传感器由设置在一个传感器壳体内经恒压源Vs供电的监测X方向振动并以电流Ix输出的X轴振动传感器单体、监测Y方向振动并以电流Iy输出的Y轴振动传感器单体、监测Z方向振动和温度并以电流Iz输出的Z轴振动温度传感器单体组成，信号连接组件由传感器连接件JK1、四芯双绞屏蔽电缆、监测装置连接件JK2组成；传感器电路输出信号经接口电路提取出X、Y、Z三个方向的振动信号Vx、Vy、Vz和温度信号Vt，进而对旋转机械的运行平稳度进行分析，解决了现有状态监测传感器用于旋转机械平稳度监测时安装空间受限、易受干扰的问题。
2.根据权利要求1所述的三轴振动温度传感器及其接口电路，其特征在于：所述的传感器电路包括X、Y、Z方向的三个传感器单体电路，由连接于连接器JK1的恒压源Vs供电，三个传感器单体均以电流形式输出监测信号Ix、Iy、Iz并连接到连接器JK1上；X方向的传感器单体由振动敏感元件YDPx、双运放IC1、电阻R1~R8、电容C1~C3组成，Y方向的传感器单体由振动敏感元件YDPy、双运放IC2、电阻R9~R16、电容C4~C6组成，Z方向的传感器单体由振动敏感元件YDPz、温度敏感元件Rt、双运放IC3、电阻R17~R23、电容C7~C9组成，X、Y、Z三个方向的传感器单体电路结构和参数相同，仅将Z方向的电流取样电阻用温度敏感元件Rt替代，且取电阻R8、R16的阻值等于 Rt在0℃时阻值；X方向振动敏感元件YDPx拾取的振动信号经由运放IC1B、电阻R1~R2、电容C1~C2组成的电荷放大器放大并转换为电压信号后经由运放IC1A、电阻R5~R8组成的电压电流转换器转换电流信号Ix从连接器JK1输出，电阻R3~R4与电容C3一起用于提供振动信号的直流参考电平，Y、Z方向的振动信号按同样方法转换电流信号Iy、Iz经连接器JK1输出，温度监测信号以直流方式叠加在Z方向的电流信号Iz中，从而实现了测点X、Y、Z三个方向振动和温度的单测点多参量监测。
3.根据权利要求1所述的三轴振动温度传感器及其接口电路，其特征在于：所述的传感器单体分为上腔体和下腔体两部分，包括屏蔽柱体、底盖、顶盖、热缩管、腔体隔板、维护及过线孔、绝缘垫、晶体支撑座、压电陶瓷晶体、质量块、热缩环、检测电路板、电路板固定螺钉、顶盖过线孔、环氧灌封、振动传感负极引线、振动传感正极引线、温度信号引线、温度敏感元件、温度敏感元件安装槽、温度信号线过槽、传感器单体信号线，用于拾取振动信号的压电陶瓷晶体为环形剪切晶体，外围由质量块环形包裹，通过热缩环将压电陶瓷晶体、质量块一起紧固在晶体支撑座的上部，晶体支撑座卡接在由95%氧化铝制成的绝缘垫上，将温度敏感元件固定在温度敏感元件安装槽内，温度信号引线经温度信号线过槽引出并经维护及过线孔连接至检测电路板，再把绝缘垫卡接到底盖上，将屏蔽柱体与底盖压接后在下腔体底部空间采用环氧灌封对晶体支撑座、绝缘垫进行整体固化；晶体支撑座连接振动传感负极引线经维护及过线孔到检测电路板，热缩环连接振动传感正极引线经维护及过线孔到检测电路板，检测电路板由电路板固定螺钉固定在上腔体内的腔体隔板上，传感器单体信号线由顶盖过线孔引出并连接到连接器JK1上；温度敏感元件为Pt系列铂电阻，压电陶瓷晶体为锆钛酸铅系列的PZT-5，质量块为高密度钨合金，热缩环是由锡、银、铜易熔合金制成表面覆着张力大于30Mpa的低温合金环，晶体支撑座、屏蔽柱体、底盖、顶盖均由S316不锈钢加工而成，屏蔽柱体、底盖与顶盖形成一个密闭的屏蔽体，屏蔽体外包裹用于绝缘的PE材质热缩管后便形成了传感器单体。
4.根据权利要求1所述的三轴振动温度传感器及其接口电路，其特征在于：所述的接口电路由运放IC4和IC5、恒压源模块WD1和WD2、电阻R24~R57、电容C10~C27组成，电容C15、C16为电源VDD的去耦电容，恒压源模块WD1与电容C13、C14一起为监测传感器提供工作电源Vs，恒压源模块WD2与电容C17、C18一起为监测装置后续电路提供工作电源VCC，监测传感器信号由连接器JK2接入，运放IC4A与电阻R29~R30、电容C20一起用于提供振动信号的直流参考电平，电阻R27~R28、电容C19一起用于设置与Z轴传感器静态工作电流对应的电压；X轴振动传感器单体的输出Ix经电阻R24转换为电压信号后由电容C10耦合到由运放IC4A、电阻R31~R34、电容C21~C22构成的二阶低通滤波放大器，经二阶低通滤波放大后得到X方向振动监测信号Vx；Y轴振动传感器单体的输出Iy经电阻R25转换为电压信号后由电容C11耦合到由运放IC4B、电阻R35~R38、电容C23~C24构成的二阶低通滤波放大器，经二阶低通滤波放大后得到Y方向振动监测信号Vy；Z轴振动传感器单体的输出Iz经电阻R26转换为电压信号，交流分量由电容C12耦合到由运放IC4D、电阻R39~R42、电容C25~C26构成的二阶低通滤波放大器后以得到Z方向振动监测信号Vz和由运放IC5B和运放IC5C、双二极管D1、电阻R47~R53、电容C34构成的全波整流滤波电路后以得到振动监测信号Vz的直流分量，直流分量直接连接到由运放IC5A、电阻R43~R46构成的减法器以去除Z轴传感器静态工作电流对温度监测的影响，再连接到由运放IC5D、电阻R54~R57构成的减法放大器，去除Vz直流分量并放大后得到温度监测信号Vt；从而实现了单传感器监测的X、Y、Z三个方向振动和温度信号的提取。
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