CN113739897A - 一种智能振动变送器 - Google Patents
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Abstract
一种智能振动变送器，所述的智能振动变送器包括位移传感器、温度传感器、信号处理单元。所述的信号处理单元包括滤波整流放大电路，ARM电路，总线I/O驱动和数码管显示。位移传感器和温度传感器将被测目标的位移和温度信息通过模拟电压传给信号处理单元，经过硬件、软件处理后得到精确的振幅、温度等测试信息以及显示输出等控制信息。本发明充分利用ARM强大的信息处理能力，通过数字信号滤波、温度补偿、传感器非线性补偿等方法，极大的提高了测量数据的准确性；利用ARM丰富的总线接口与其它智能设备通信，实现远程智能操控。
Description
技术领域
本发明涉及仪器仪表和工业自动化领域，具体涉及一种智能振动变送器，用于对旋转机械的振动幅值进行高精度非接触测量。
背景技术
工业设备的动力和传动系统有许多旋转机械，比如各种发电机、电动机、齿轮和轴承等。旋转机械工作时会产生振动，长期运行后，一些零部件磨损会导致振动幅值不断增大，严重时将损坏设备甚至危及人身安全。因此，对旋转机械设备的振动必须进行监控和保护。现有的振动变送器功能简单，精度受环境温度影响较大，不能保证测量数据的准确性；没有总线通信功能，无法组建工业物联网实现远程操控。
发明内容
本发明的技术解决问题是：针对现有振动变送器存在的技术缺陷，提出了一种高精度可实现远程操控的智能振动变送器。
本发明的技术解决方案是：一种智能振动变送器，包括位移传感器、温度传感器、信号处理单元。所述的信号处理单元包括信号滤波整流放大电路，ARM电路，总线I/O驱动和数码管显示；位移传感器和温度传感器将被测目标的位移和温度信息通过模拟电压传给信号处理电路，经过硬件滤波、整流、放大处理后，被ARM芯片内部的AD转换器转换为数字信号，再经过数字滤波、温度补偿、线性拟合处理得到精确的振幅、温度等监测信息，监测信息经解调算法处理得到控制显示信息，智能振动变送器可通过总线通讯与其它智能设备通信，实现远程操控。
本发明的原理是：将传感器的模拟信号转化为数字信号，利用ARM处理器的强大功能，实现数字滤波、温度和非线性补偿，获取更准确的测量数据；利用ARM丰富的总线接口实现远程操控。
本发明与现有技术相比的优点在于：补偿工作环境温度变化导致的测量精度下降；补偿位移传感器输出的非线性造成的精度下降；可与其它智能设备通信，组建工业物联网实现远程操控。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
具体实施方式
本发明是一种智能振动变送器。可以根据被测目标的数量，以及每个被测目标振动方向的数量，对应配置为多组传感器探头和信号处理电路。其主要由：位移传感器、温度传感器、信号处理单元组成。本发明的信号处理单元包括滤波整流放大电路，ARM电路，总线I/O驱动和数码管显示。所述的位移传感器安装在振动轴线的延长线上，温度传感器安装在工作环境中，敏感的位移和温度信息传到信息处理电路，经过硬件滤波、整流、放大初步处理，被ARM的AD模块转换为数字信息，在经过数字滤波、温度补偿、非线性补偿就得到精确的振幅、温度等监测信息，经解调算法处理得到控制显示信息。智能振动变送器的显示屏可以直接显示信息，I/O端口可以直接接收、发送信息；也可以通过CAN或者485总线与其它智能设备组建工业物联网，实现远程操控。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
此外，需要指出本发明中所述的部件名称和形状可以不同，凡是依本发明构思所述的构造、特征和原理所做的修改、补充和改进，均应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种智能振动变送器，其特征在于：所述的智能振动变送器包括位移传感器、温度传感器、信号处理单元；所述的信号处理单元包括信号滤波整流放大电路，ARM电路，总线I/O驱动和数码管显示；位移传感器和温度传感器将被测目标的位移和温度信息通过模拟电压传给信号处理电路，经过硬件滤波、整流、放大处理后，被ARM芯片内部的AD转换器转换为数字信号，再经过数字滤波、温度补偿、线性拟合处理得到精确的振幅、温度等监测信息，监测信息经解调算法处理得到控制显示信息，最后通过液晶屏、总线I/O等端口显示传输。
2.根据权利要求1所述的一种智能振动变送器，其特征在于：所述的位移传感器探头安装在被测物体旁边，敏感被测物体的位移信息，将位移变化转换为模拟电压信号，传给信息处理电路。
3.根据权利要求1所述的一种智能振动变送器，其特征在于：所述的温度传感器探头安装在被测物体旁边，敏感被测物体的环境温度，将温度数值转化为模拟电压信号，传给信息处理电路。
4.根据权利要求1所述的一种智能振动变送器，其特征在于：所述的总线I/O驱动和数码管显示包括CAN、485总线驱动电路及外接端口和数码管显示屏。
5.根据权利要求1所述的一种智能振动变送器，其特征在于：所述的位移传感器和温度传感器可以根据被测目标的数量，以及每个被测目标振动方向的数量，对应配置为多组传感器探头和信号处理电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010479002.9A CN113739897A (zh) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | 一种智能振动变送器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202010479002.9A CN113739897A (zh) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | 一种智能振动变送器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN113739897A true CN113739897A (zh) | 2021-12-03 |
Family
ID=78725057
Family Applications (1)
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| CN202010479002.9A Pending CN113739897A (zh) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | 一种智能振动变送器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113739897A (zh) |
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2020
- 2020-05-29 CN CN202010479002.9A patent/CN113739897A/zh active Pending
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