CN113272659A - 用于振动检测和分析的嵌入式系统 - Google Patents
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Abstract
传感器装置可以将传感器数据变换成将由计算机装置处理的频谱数据。在一个示例中,传感器装置可检测由振动引起的加速力。传感器装置可以将加速力变换成传感器数据。传感器装置可以将传感器数据变换成频谱数据。传感器装置可以对频谱数据执行频谱分析。传感器装置可以生成数据包,所述数据包包括作为数据包的有效载荷的频谱分析的结果。数据包的格式可以基于传感器装置与计算机装置之间的通信链路的协议。传感器装置可以通过通信链路将数据包发送至计算机装置。
Description
背景技术
除非在此另有说明,否则这部分中描述的材料不是本申请案中的权利要求书的先前技术,并且并不因为包含在这部分中就被承认为先前技术。
在一个示例中,例如加速度计的传感器可检测并采集指示由振动引起的加速力的原始数据。所采集的原始数据可以变换成电信号。可以在电信号的时域表示中执行分析以分析振动随时间的变化。也可以在电信号的频域表示中执行分析以分析振动的不同频率。一个或多个装置可用于在时域和频域中对电信号执行分析。
发明内容
在一些示例中,大体上描述了将传感器数据变换成将由计算机装置处理的频谱数据的方法。所述方法可包括由传感器装置检测由振动引起的加速力。所述方法还可包括由所述传感器装置将所述加速力变换成以时域表示的传感器数据。所述方法还可包括由所述传感器装置将所述传感器数据变换成以频域表示的频谱数据。所述方法还可包括由所述传感器装置对所述频谱数据执行频谱分析。所述方法还可包括由所述传感器装置生成数据包,所述数据包包括作为所述数据包的有效载荷的所述频谱分析的结果。数据包的格式可以基于传感器装置与计算机装置之间的通信链路的协议。所述方法还可包括由所述传感器装置通过所述通信链路将所述数据包发送至所述计算机装置。
在一些示例中,大体上描述有效地将传感器数据变换成将由计算机装置处理的频谱数据的系统。所述系统可以包括计算机装置、传感器装置以及计算机装置与传感器装置之间的通信链路。所述传感器装置可以被配置成与所述计算机装置通信。所述传感器装置可以被配置成检测由振动引起的加速力。所述传感器装置还可以被配置成将所述加速力变换成以时域表示的传感器数据。所述传感器装置还可以被配置成将所述传感器数据变换成以频域表示的频谱数据。所述传感器装置还可以被配置成对所述频谱数据执行频谱分析。所述传感器装置还可以被配置成生成数据包,所述数据包包括作为所述数据包的有效载荷的所述频谱分析的结果。所述数据包的格式可以基于所述通信链路的协议。所述传感器装置还可以被配置成通过所述通信链路将所述数据包发送至所述计算机装置。
在一些示例中,大体上描述了被配置成将传感器数据变换成将由计算机装置处理的频谱数据的装置。所述装置可包括加速度计、存储器装置和处理器。处理器可以被配置成与所述加速度计和所述存储器装置通信。所述加速度计可以被配置成检测由振动引起的加速力。所述加速度计还可以被配置成将所述振动的加速力变换成以时域表示的传感器数据。所述加速度计还可以被配置成将所述传感器数据发送至所述处理器。所述处理器可以被配置成将所述传感器数据变换成以频域表示的频谱数据。所述处理器还可以被配置成对所述频谱数据执行频谱分析。所述处理器还可以被配置成生成数据包,所述数据包包括作为所述数据包的有效载荷的所述频谱分析的结果。所述数据包的格式可以基于所述装置与计算机装置之间的通信链路的协议。所述处理器还可以被配置成通过所述串行端口和所述通信链路将所述数据包发送至所述计算机装置。
前述概述仅仅是说明性的,并且既定并不以任何方式作为限制。除了上文描述的说明性方面、实施例和特征之外,通过参考图式以及以下详细描述,另外的方面、实施例和特征将变得显而易见。在附图中,相同的附图标记指示相同或功能相似的元件。
附图说明
图1示出了在一个实施例中可以实施用于振动检测和分析的嵌入式系统的示例系统。
图2示出了在一个实施例中的图1的示例系统的示例实施方式。
图3示出了在一个实施例中涉及实施用于振动检测和分析的嵌入式系统的过程的流程图。
具体实施方式
在以下描述中,阐述了众多具体细节,例如特定结构、部件、材料、尺寸、处理步骤和技术,以便提供对本申请的各种实施例的理解。然而,本领域的普通技术人员将理解,可以在没有这些具体细节的情况下实践本申请的各种实施例。在其他情况下,没有详细描述众所周知的结构或处理步骤,以避免使本申请变模糊。
在一个示例中,可以由一个或多个不同装置对由一个或多个传感器采集的原始数据(例如,传感器测量值)执行分析。通过采用不同装置对原始数据执行分析,可以将分析的工作量分配到不同装置。工作量的分配可以允许不同装置代表特定计算机装置执行分析。在一些示例中,工作量的分配可以允许不同装置代表可能缺乏执行分析的特定功能或部件的特定计算机装置来执行分析。此外,使用不同装置代表特定计算机装置执行分析可以减少修改特定计算机装置的需要。
为了在下文更详细地描述,根据本公开的系统100可包括被配置成对由一个或多个传感器采集的原始数据执行分析的一个或多个传感器装置。根据本公开的传感器装置可以将分析结果传输到机器(例如,飞行器、旋翼飞行器和/或其它类型的机器)的计算机系统或装置。因此,系统100提供可代表机器的计算机系统对原始数据执行分析的传感器装置的网络。例如,系统100的传感器装置可以对与振动相关联的原始数据执行快速傅里叶变换(FFT)分析,其中FFT分析的结果可以扼要描述振动。传感器装置可以将FFT分析的结果传输到机器的计算机系统,其中结果可以由机器的计算机系统使用以操作机器。
图1图示了根据本文呈现的至少一些实施例布置的可实施用于振动检测和分析的嵌入式系统的示例系统。系统100可以在机器101上实施,其中机器101可以是包括计算机装置105的飞行器、旋翼飞行器或机器。在一个示例中,计算机装置105可以是可视为过时的旧装置,或可能缺乏诸如处理能力、速度、存储器容量、计算功能和/或其它能力的特定能力。在一个示例中,计算机装置105可以是旋翼飞行器(例如,机器101)的主控制单元(MCU)。系统100可包括计算机装置105和一个或多个传感器装置,例如传感器装置110、111、112。传感器装置110、111、112可以被配置成通过通信连接或通信链路,例如通信链路109与计算机装置105通信。传感器装置110、111、112可各自为单独的嵌入式系统,其包括嵌入在同一印刷电路板上的感测和处理部件。感测部件的一些示例可包括可操作以检测运动和/或振动的传感器,例如加速度计。处理部件的一些示例可包括微处理器、微控制器和/或其它类型的处理部件或元件。通信链路109可以是标准化的通信连接、链路或总线(例如,可用于传送特定格式的数据包的通信总线)。例如,通信链路109的协议可以是行业标准通信协议,例如控制器局域网(CAN)总线、以太网、RS-232或RS-485总线,和/或其它标准化串行通信总线。传感器装置110、111、112可以位于机器101的不同位置处。例如,如果机器101是旋翼飞行器,则传感器装置110、111、112和/或额外传感器装置可以例如位于飞行员的座椅附近、驾驶舱中、邻近发动机、沿着旋翼飞行器的尾部、靠近尾浆、和/或旋翼飞行器上的其它位置。
传感器装置110、111、112中的每个传感器可以包括类似的部件。使用传感器装置110作为示例,传感器装置110可包括处理器120、存储器122、加速度计130和/或串行端口150,其中处理器120可以是微处理器。存储器122可以被配置成存储指令集124,其中指令124可以是包括可执行代码的可执行指令集。指令124可以由处理器120执行。指令124可以与振动分析相关联,例如离散时间傅里叶变换(DTFT)、快速傅里叶变换(FFT)算法、幅值和相位频谱分析技术、滤波或加窗技术,和/或与时域分析和/或频域分析有关的其它算法和技术。串行端口150可以是串行通信接口,其有效地将数据串行地传输到传感器装置110中或从传感器装置串行地传出(例如,一次传输一个位)。存储器122还可以被配置成存储通信链路109的串行总线通信协议,包括可使用通信链路109传输的数据包的格式。加速度计130可以是被配置成检测由机器101或机器101的一部分正经历的振动引起的加速力的装置。在一些示例中,加速度计130可以被配置成实时检测由振动(例如机器101在机器101的操作期间经历的振动)引起的加速力。在一些示例中,传感器装置110可容纳于可安装外壳中,其中辫子线束连接到连接器,该连接器促进电力传输和通过串行端口150的串行通信。在一些示例中,传感器装置110还可包括被配置成接受各种交流(AC)或直流(DC)输入功率信号的调节器。
在一个示例中,机器101可经历振动106,其中振动106可使机器101经历一个或多个方向,例如三维笛卡尔坐标系(例如,x、y、z方向)中的方向上的加速力。在一些示例中,加速度计130可以是三轴加速度计,其被配置成检测在三个方向(例如,x、y、z方向)上的加速力。在一个示例中,加速度计130可以是微机电系统(MEMS),其包括例如具有质量块(seismic mass)的悬臂梁的部件。加速度计130可以被配置成通过检测加速力引起的加速度计的部件的运动来检测由振动106引起的加速力。加速度计130可以将检测到的加速力或检测到的运动变换成表示为传感器数据132的电信号,其中传感器数据132可包括以时域表示的数据(例如,在时间范围内信号的幅值)。加速度计130可以将传感器数据132发送至处理器120。
处理器120可以接收传感器数据132,并且可以在指令124之间执行FFT算法以将传感器数据132变换成频谱数据134,其中频谱数据134可以包括频域中的数据。例如,传感器数据132可以包括表示在时间范围内振动106的信号的幅值的数据,并且从传感器数据132变换的频谱数据134可以包括表示在频率范围内振动106的信号的幅值的数据。在一些示例中,处理器120还可以执行FFT算法以将传感器数据132变换成表示振动106的其它属性的频谱数据,例如可以指示振动106方向的相位谱。
在一个示例中,处理器120可以被配置成以一个或多个采样率对传感器数据132进行采样,将采样传感器数据132变换成频谱数据134,并对频谱数据134执行频谱分析(例如,在频域中的分析)。处理器120可以基于对频谱数据134的频谱分析识别振动106的一个或多个属性,例如振动106的最大幅值出现的频率、振动106的相位和/或振动106的其它属性。处理器120可以被配置成以特定于通信链路109的串行通信协议的格式生成一个或多个数据包,例如数据包142。例如,如果通信链路109是CAN总线,则处理器120可以生成基于CAN总线的协议的格式的数据包142。
处理器120可以将频谱分析结果(例如,识别的对应于最大幅值的频率、振动106的相位)插入到数据包142的有效载荷中。处理器120可以通过串行端口150和通信链路109将数据包142传输到计算机装置105。计算机装置105可以接收数据包142,并且可以从数据包142读取频谱分析的结果(有效载荷)。计算机装置105可以使用频谱分析的结果来操作机器101。例如,计算机装置105可以基于频谱分析的结果控制机器101的各种阻尼部件,以抵消机器101正经历的振动106(下文进一步描述)。
图2图示根据本文呈现的至少一些实施例布置的图1的系统100的示例实施方式。图2可包括与图1的部件相同标记的部件,出于简洁的目的将不再描述所述部件。图2的描述可以参考图1的部件中的至少一些。
在图2所示的示例中,传感器数据132的生成可包括传感器数据202、204、206的生成,其分别对应于由x方向、y方向和z方向的振动106引起的加速力。传感器数据202、204、206可各自包括连续时间信号。处理器120可以被配置成使用一个或多个不同采样率对传感器数据202、204、206进行采样。关注传感器数据206作为示例,处理器120可以以采样率S1对传感器数据206进行采样以生成采样数据208,并且可以以采样率S2对传感器数据206进行采样以生成采样数据209。处理器120可以执行FFT算法(在指令124中)以将采样数据208、209分别变换成频谱数据220、222。频谱数据220、222可各自对应于在频率范围上的振动106的加速力的幅值。每个频谱数据(例如,频谱数据220、222)可以包括一个或多个频率箱(frequency bin)(或箱),并且每个箱可以对应于频谱数据中的频率范围。频谱数据220、222中的箱可以具有相等的宽度(例如,宽度是频率的数量)。处理器120可以被配置成对频谱数据220、222执行频谱分析。
每个采样数据208、209可以包括分别以采样率S1、S2从传感器106采样的多个点。不同的采样率可导致处理器120以不同的时间间隔对传感器数据206进行采样,并且可针对每一条采样数据产生不同数目的点。传感器数据206被采样的时间间隔可对应于一条对应频谱数据中的频率间隔或频率箱的宽度。例如,频谱数据220、222可以各自对应于频率范围,例如从0赫兹(Hz)到1024Hz。在图2所示的示例中,采样率S2可以大于采样率S1,使得采样数据208可以包括比采样数据209更多的点。此外,由于采样率S2大于采样率S1,所以采样数据208中的点之间的时间间隔可以小于采样数据209中的点之间的时间间隔。此外,由于采样率S2大于采样率S1,因此频谱数据222中的每个箱的宽度可大于频谱数据220中的每个箱的宽度。例如,S1可以是4096Hz,并且S2可以是8192Hz。如果FFT大小(例如,所需频率箱数目)为1024,则频谱数据220中的每个箱的宽度为4Hz(4096Hz/1024),频谱数据222中的每个箱的宽度为8Hz(8192Hz/1024)。
因此,处理器120可以调整由FFT的应用产生的频谱数据的频率分辨率。在一些示例中,处理器120对传感器数据206采样使用的采样率可以是专用的,例如基于频谱窗口和与不同应用相关联的箱分辨率。在一个示例中,采样率限定将在频谱分析中监测的频谱窗口(例如,频率范围)。因此,相对较低的采样率可以限制正被监测的频率范围,但也可以增加箱分辨率。例如,如果处理器120使用S1和S2以固定FFT大小(例如,箱的期望数量)对传感器数据206进行采样,则频谱数据220中的频率范围可以是频谱数据222中的频率范围的一半。在一些示例中,使用相对较低的采样率可能使得对传感器数据206采样持续较长的时间段,这可以减少处理器120完成将传感器数据206变换成频谱数据的响应时间。例如,如果待由处理器120分析的时间或频率范围是固定的,则当与将采样数据209变换成频谱数据222相比(由于采样数据208包括更多点)时,处理器120可能需要更多时间将采样数据208变换成频谱数据220。在一个示例中,机器101的振动阻尼部件可实施成聚焦在相对低频率范围,例如20hz至30hz下的振动的衰减。因此,处理器120可以以相对较低的速率对传感器数据206进行采样,以改进箱分辨率频率范围20hz至30hz。此外,FFT大小可影响由频谱窗口限定的频率范围。
在图2所示的示例中,频谱数据220中的箱的宽度小于频谱数据222中的箱的宽度。频谱数据220和频谱数据222的频率分辨率之间的差可以由频谱数据220的截面220x和频谱数据222的截面222x示出。区段220x包括存在三个箱(箱221a、221b、221c),其分别表示频谱数据220中频率F1-w1、F1、F1+w1处的振动106的幅值,其中w1是频谱数据220中的箱的宽度。区段222x包括存在两个箱(箱224a、221b),其分别表示频谱数据222中的频率F2、F2+w2处的振动106的幅值,其中w2是频谱数据222中的箱的宽度。因此,频谱数据220具有比频谱数据222更高的频率分辨率,并且降低采样速率(以固定FFT大小)可以增加频率分辨率。在另一示例中,如果采样率是固定的,那么FFT大小的增加将增加频率分辨率。
在一个示例中,处理器120还可确定对应于频率F2-w2的箱225的幅度(幅值)与箱224a的幅度之间的差大于可被定义并存储在存储器122中的阈值。当箱225和箱224a之间的差大于阈值时,暗示频率泄漏存在。响应于差值大于阈值,处理器120可以以例如S1的较低采样率对传感器数据206进行采样,以获得较高频率分辨率的频谱数据。因此,处理器120可以被配置成以不同采样率对频谱数据进行采样,以便改进频谱数据的频率分辨率,并降低在执行频谱分析时在采样期间频率泄漏的潜在风险。在一个示例中,处理器120可在频谱分析期间切换箱分辨率。例如,处理器120可以从初始采样率开始以生成特定应用的频谱数据,并且可以降低采样率以在特定应用需要时改进箱分辨率。
处理器120可以基于频谱数据220、222识别振动106的特定属性。在一个示例中,处理器120可识别对应于由频谱数据220指示的最大幅值的频率F1。在另一示例中,处理器120可针对每个频谱数据220、222确定振动106的功率谱密度,其中功率谱密度可表征振动106中的随机振动信号。处理器120可以通过例如将频谱数据中的每个箱乘以其复共轭来确定功率谱密度。处理器120可以生成分别对应于从传感器数据202、204、206变换成的频谱数据的数据包240a、240b、240c。数据包240a、240b、240c中的每个数据包可以包括在对应方向(例如,x、y、z方向)上振动106的一个或多个属性,作为有效载荷。处理器120可以将数据包240a、240b、240c发送至串行端口150,使得传感器装置110可以通过通信链路109顺序地将数据包240a、240b、240c传输到计算机装置105。因此,传感器装置110可以将频谱分析结果提供给计算机装置105,以便计算机装置105基于频谱分析结果操作容纳计算机装置105和传感器装置110的机器。
在另一示例中,频谱数据220可以被划分或分割成一个或多个区段,例如区段220a、220x。频谱数据220的每个区段可以包括特定数量的箱。例如,如果频谱数据220在0Hz至1023Hz的范围内,则频谱数据220可包括十六个区段(包括220a、220x),其中由于传感器数据206使用采样率S1进行采样,因此频谱数据220的每个区段包括十六个频率箱(每个区段跨越64Hz的范围,并且每个区段的每个箱的宽度为4Hz)。处理器120可以将频谱数据220的每个区段作为有效载荷插入到相应数据包中。因此,如果频谱数据220包括十六个区段,则处理器120可以生成用于频谱数据220的十六个数据包,每个数据包包括作为有效载荷的频谱数据220的区段。十六个数据包可以通过串行端口150和通信链路109传输到计算机装置105。计算机装置105可以接收十六个数据包,并且可以对十六个数据包进行分析或比较,以便执行与机器101的操作有关的特定任务或操作。在一些示例中,将频谱数据220分割成不同区段可基于系统100的特定应用。计算机装置105可以被配置成将一个或多个应用参数发送至传感器装置110,其中应用参数可以特定于特定应用。例如,如果具有特定幅值的特定频率范围的振动施加到电机,那么机器101的电机可能容易发生故障。计算机装置105可以发送频率的特定范围、特定幅值、数据捕获信息和过程、和/或与监测电机的健康状况有关的其它信息。传感器装置110可以位于机器101的电机附近,以监测在电机附近位置施加的特定频率范围处的振幅。处理器120可以将频谱数据220分割成不同区段,使得至少一个区段对应于特定频率范围。如果对应于特定频率范围的区段内的箱的幅度超过预定义阈值,则存在电机损坏或故障的风险。因此,处理器120可以生成指示电机健康状况的消息,例如表示“健康”或“不健康”的消息,并且可以将消息插入到待传输到计算机装置105的数据包的有效载荷中。
在一个示例中,计算机装置105可以接收频谱数据220的区段220a和220x。计算机装置105可以分析区段220a中的箱,例如将区段220a内的箱的幅度相互进行比较,并且可以确定区段220a中的箱的幅度基本上相似(例如,每一对箱之间的幅度差低于阈值)。计算机装置105可以分析区段220x中的箱,并且可以确定箱221a、221b、221c的幅度显著大于区段220x内的其它箱的幅度(例如,箱221a、221b、221c和区段220x中的其它箱之间的幅度差大于阈值)。基于区段220x包括具有明显大于区段220x内其他箱的幅度的一个或多个箱的确定,计算机装置105可识别区段220x中具有最大幅度的箱。在图2所示的示例中,计算机装置105可识别箱221b在区段220x的箱的幅度中具有最大幅度,并且频率F1对应于箱221b。计算机装置105可以将频率F1识别为由振动106的加速力在z方向上引起的临界频率。
计算机装置105可以基于所识别的频率F1操作机器101的部件。例如,计算机装置105可以被配置成调整位于机器101中或机器上的调谐质量阻尼器上的砝码的位置。砝码在调谐质量阻尼器上的每个位置可衰减不同的振动频率。砝码的多个位置与不同振动频率之间的映射可以存储在机器101的存储器中。计算机装置105可以被配置成对存储的映射执行查找功能以识别映射到频率F1的砝码的位置。计算机装置105可以将砝码调节到所识别的位置以衰减振动106。
在一个示例中,例如传感器装置110、111、112等多于一个传感器装置可以通过通信链路109将包括频谱分析结果的相应数据包传送到计算机装置105。因此,在传感器装置110、111、112位于诸如旋翼飞行器的机器内不同位置的示例中,每个传感器装置可以被配置成输出相应的频谱分析结果,所述结果指示振动对旋翼飞行器的不同位置的影响。在一些示例中,传感器装置110、111、112将相应的频谱分析结果传输到计算机装置105的顺序可以基于通信链路109的协议。例如,如果通信链路109是CAN总线,传感器装置110、111、112将数据传输到计算机装置105的顺序可以基于CAN总线的协议的仲裁方案。因此,使用标准化串行通信总线可以允许传感器装置110、111、112以有组织的方式将相应的频谱分析结果传输到计算机装置105。此外,根据本公开的传感器装置可以重新定位到机器中的不同位置,以便在机器上提供振动传感器装置的灵活网络。
图3图示涉及实施根据本文呈现的至少一些实施例布置的适应性调谐质量吸震器的过程的流程图。图3中的过程可使用例如上文所论述的系统100来实施。示例过程可包括如由框S2、S4、S6、S8、S10和/或S12中的一个或多个所说明的一个或多个操作、动作或功能。尽管示出为分立框,但可取决于期望实施方式将各个框划分成额外框;组合成较少框;排除所述框或并行执行所述框。
处理可以在框S2处开始,“检测由振动引起的加速力”。在框S2处,传感器装置可以检测由振动引起的加速力。
处理从框S2继续到框S4,“将加速力变换成以时域表示的传感器数据”。在框S4处,传感器装置可以将加速力变换成以时域表示的传感器数据。
处理可从框S4继续到框S6,“将传感器数据变换成以频域表示的频谱数据”。在框S6处,传感器装置可以将传感器数据变换成以频域表示的频谱数据。
处理可从框S6继续到框S8,“对频谱数据执行频谱分析”。在框S8处,传感器装置可以对频谱数据执行频谱分析。对频谱数据执行频谱分析可包括以采样率对频谱数据进行采样。传感器装置可以通过以不同的采样率对频谱数据进行采样来进一步调整频谱数据的频率分辨率。
处理可以从框S8继续到框S10,“生成数据包,该数据包包括作为数据包的有效载荷的频谱分析结果”。在框S10处,传感器装置可以生成数据包,该数据包包括作为数据包的有效载荷的频谱分析结果。数据包的格式可以基于传感器装置与计算机装置之间的通信链路的协议。在一些示例中,通信链路可以是控制器局域网(CAN)总线。
处理可以从框S10继续到框S12,“通过通信链路将数据包发送至计算机装置”。在框S12处,传感器装置可以通过通信链路将数据包发送至计算机装置。
本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的,并不旨在限制本发明。如本文中所使用,除非上下文另外明确指示,否则单数形式“一”和“所述”旨在也包括复数形式。还将理解,当在本说明书中使用时,术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或增加。
下文权利要求中的所有装置或步骤加功能要素(如果存在)的相应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于结合具体要求保护的其它要求保护的要素来执行功能的任何结构、材料或动作。已出于说明和描述的目的呈现对本发明的描述,但并非旨在是详尽无遗的或以所公开的形式限制本发明。在不脱离本发明的范围和精神的情况下,本领域的普通技术人员将显而易见许多修改和变化。选择和描述实施方案是为了最好地解释本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明用于具有适合于所设想的特定用途的各种修改的各种实施方案。
Claims (20)
1.一种用于将传感器数据变换成将由计算机装置处理的频谱数据的方法,所述方法包括:
由传感器装置检测由振动引起的加速力;
由所述传感器装置将所述加速力变换成以时域表示的传感器数据;
由所述传感器装置将所述传感器数据变换成以频域表示的频谱数据;
由所述传感器装置对所述频谱数据执行频谱分析;
由所述传感器装置生成数据包,所述数据包包括作为所述数据包的有效载荷的所述频谱分析的结果,其中所述数据包的格式基于所述传感器装置与所述计算机装置之间的通信链路的协议;以及
由所述传感器装置通过所述通信链路将所述数据包发送至所述计算机装置。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述通信链路是控制器局域网(CAN)总线。
3.根据权利要求1所述的方法,其中将所述传感器数据变换成所述频谱数据包括:
由所述传感器装置以采样率对所述传感器数据进行采样以生成采样数据;以及
将所述采样数据变换成所述频谱数据。
4.根据权利要求3所述的方法,还包括由所述传感器装置通过以不同采样率对所述传感器数据进行采样来调整所述频谱数据的频率分辨率。
5.根据权利要求3所述的方法,还包括由所述传感器装置接收一个或多个应用参数,其中所述采样率基于所接收的参数。
6.根据权利要求3所述的方法,还包括:
由所述传感器装置接收一个或多个应用参数;
由所述传感器装置基于所述一个或多个应用参数将所述频谱数据分割成一个或多个区段;
由所述传感器装置生成一个或多个数据包,每个数据包包括作为有效载荷的所述频谱数据的区段;以及
由所述传感器装置通过所述通信链路将所述一个或多个数据包发送至所述计算机装置。
7.一种系统,包括:
计算机装置;
传感器装置,所述传感器装置被配置成与所述计算机装置通信;
所述计算机装置与所述传感器装置之间的通信链路;
所述传感器装置被配置成:
检测由振动引起的加速力;
将所述加速力变换成以时域表示的传感器数据;
将所述传感器数据变换成以频域表示的频谱数据;
对所述频谱数据执行频谱分析;
生成数据包,所述数据包包括作为所述数据包的有效载荷的所述频谱分析的结果,其中所述数据包的格式基于所述通信链路的协议;以及
通过所述通信链路将所述数据包发送至所述计算机装置。
8.根据权利要求7所述的系统,其中所述通信链路是控制器局域网(CAN)总线。
9.根据权利要求7所述的系统,还包括多个传感器装置,所述多个传感器装置被配置成通过所述通信链路与所述计算机装置通信,其中所述传感器装置在所述多个传感器装置中,并且所述多个传感器装置位于包括所述计算机装置的机器的一个或多个位置处。
10.根据权利要求7所述的系统,其中所述计算机装置被配置成:
将与应用相关联的一个或多个应用参数发送至所述传感器装置,其中所述频谱分析基于所述一个或多个应用参数;
接收包括作为有效载荷的所述频谱分析的结果的数据包;
从所述数据包的有效载荷读取所述频谱分析的结果;以及
使用所述频谱分析的结果操作机器。
11.根据权利要求7所述的系统,其中所述传感器装置还被配置成:
以采样率对所述传感器数据进行采样,以生成采样数据;以及
将所述采样数据变换成所述频谱数据。
12.根据权利要求11所述的系统,其中所述传感器装置还被配置成以不同的采样率对所述传感器数据进行采样以调整所述频谱数据的频率分辨率。
13.根据权利要求11所述的系统,其中所述传感器装置还被配置成接收一个或多个应用参数,其中所述采样率基于所接收的参数。
14.根据权利要求13所述的系统,其中所述传感器装置还被配置成:
接收一个或多个应用参数;
基于一个或多个应用参数将所述频谱数据分割成一个或多个区段;
生成一个或多个数据包,每个数据包包括作为有效载荷的所述频谱数据的区段;以及
通过所述通信链路将所述一个或多个数据包发送至所述计算机装置。
15.根据权利要求13所述的系统,其中所述计算机装置被配置成:
接收包括所述一个或多个区段的所述一个或多个数据包;
识别对应于所述频谱数据中具有最大幅度的频率箱的频率;以及
基于所识别的频率操作调谐质量阻尼器。
16.一种装置,包括:
加速度计;
存储器装置;
处理器,所述处理器被配置成与所述加速度计和所述存储器装置通信;
所述加速度计被配置成:
检测由振动引起的加速力;
将所述振动的加速力变换成以时域表示的传感器数据;
将所述传感器数据发送至所述处理器;
所述处理器被配置成:
将所述传感器数据变换成以频域表示的频谱数据;
对所述频谱数据执行频谱分析;
生成数据包,所述数据包包括作为所述数据包的有效载荷的所述频谱分析的结果,其中所述数据包的格式基于所述装置与计算机装置之间的通信链路的协议;以及
通过所述通信链路将所述数据包发送至所述计算机装置。
17.根据权利要求16所述的装置,其中所述处理器还被配置成:
以采样率对所述传感器数据进行采样以生成采样数据;以及
将所述采样数据变换成所述频谱数据。
18.根据权利要求17所述的装置,其中所述处理器还被配置成以不同的采样率对所述传感器数据进行采样以调整所述频谱数据的频率分辨率。
19.根据权利要求17所述的装置,其中所述处理器还被配置成接收一个或多个应用参数,其中所述采样率基于所接收的参数。
20.根据权利要求19所述的装置,其中所述处理器还被配置成:
接收一个或多个应用参数;
基于一个或多个应用参数将所述频谱数据分割成一个或多个区段;
生成一个或多个数据包,每个数据包包括作为有效载荷的所述频谱数据的区段;以及
通过所述通信链路将所述一个或多个数据包发送至所述计算机装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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