CN201548320U - 振动监测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种振动监测器，其包括振动传感器、信号放大器、阀值设定芯片和数字信号处理芯片，所述振动传感器依次连接信号放大器和数字信号处理芯片，阀值设定芯片的输出端与信号微处理芯片的输入端相连。振动传感器是三轴全向立体加速度传感器，振动传感器、数字信号放大器和信号处理芯片之间通过三路输出数据线相连。本款监测器小巧灵活，操作便捷，使用稳定可靠。同时采用环保生产工序，无铅焊接，降低环境污染。

Description

振动监测器

技术领域

本实用新型属于安防监控领域，具体涉及一种振动监测器。

背景技术

振动监测器是一种对重要设备的振动频率进行高精度监测的专业仪器。该款产品可对精密设备(例：ATM机，精密机床等设备)进行24小时不间断监控，如果设备的振动频率超出正常范围，那么振动监测器就可以立刻发出警报，使用户将损失降至最低。振动监测器的结构通常由振动传感器、适调放大器、触发器、电源四部分组成。其工作原理，是通过将收集到的振动波形的能量转化为电量进行判别。传感器被紧固在被测的振动体上，当振动体在传感器敏感的测量方向上振动时，传感器内部的振动磁钢产生相应的强制振动，安装在振动磁钢旁边的磁敏元件能够感应磁钢振动引起的磁场变化，并产生一交变电压信号，此信号经电路处理放大后，输出与被测振动参数(频率与幅度大小)相对应的交变电压信号。如果传送的电量超过一定范围，那么振动监测器就会认为是振动波形出现了问题，从而自动发出报警信号。

振动传感器是振动监测器的核心部件，其工作性能由机械接收部分和机电变换部分的工作性能来决定。现有的监测器由于传感器的判别不够精确，因此经常发生一些误报或者不报的现象。再加上某些行业市场还不太规范，产品鱼龙混杂，以次充好，给用户在选购时带来一定的困难。

影响传感器判别精度的部件主要是机械接收部分，一些传感器采用机械式振动接收原理或者压电式机械接收原理，这种结构对环境中发生的具有较大幅度的空气振动都产生振动输出，这样就会使传感器不能分辨环境噪声和风吹空气引起的振动和人为冲击导致的目标异常振动，引起监测器误报。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种小巧灵活，操作便捷，使用稳定可靠的振动监测器。

本实用新型所述的一种振动监测器，其包括振动传感器、信号放大器、阀值设定芯片和数字信号处理芯片，所述振动传感器依次连接信号放大器和数字信号处理芯片，阀值设定芯片的输出端与数字信号微处理芯片的输入端相连。

上述振动传感器是三轴全向立体加速度传感器，振动传感器、数字信号放大器和信号处理芯片之间通过三路输出数据线相连。

本监测器通过实时检测拦截任意方向的振动信号，并进行智能比对分析。超过振动门限阈值时输出报警信息。在电路设计上采取了有效措施来减少误报、漏报：使非人为冲击振动不报警，而人为对建筑物冲击振动必须报警。本款监测器小巧灵活，操作便捷，使用稳定可靠。同时采用环保生产工序，无铅焊接，降低环境污染。

附图说明

附图是本实用新型的电路框图。

具体实施方式

本实用新型所述的监测器主要包括振动传感器1、信号放大器2、阀值设定芯片4和信号处理芯片3。其中：

振动传感器1采用了一种可以设定并可以循环使用的三轴全向立体加速度传感器，带有信号调理电路，提供模拟电压输出，具有小量程、小外形、低功耗的特点。

如图1所示，加速度振动传感器通过三路输出电路与信号放大器2相连，将采集到的三维振动信息送给信号放大器2进行放大处理，再从信号放大器2经过对应的三条输出电路输送给数字信号处理芯片3，同时阀值设定芯片4也直接将输出信号作为数字信号处理芯片3的一路输入，由数字信号处理芯片3对四路输入信号进行分析、处理，然后将处理结果作为报警输出。

本监测仪的采用立体振动信号拦截系统，相比采用一般机械振动传感器和压电式传感器的振动监测仪，能够有效提高报警的准确率，大大减少误报的发生。其中的传感器芯片具有±2g测量范围，它能够测量适合倾斜传检测应用的静态重力加速度，以及由运动、冲击或振动产生的动态加速度。功耗极低，在2.0V电源电压条件下其电源电流小于200mA。其电源电压范围为2.0V～3.6V，采用4×4×1.45mm 16引脚架构芯片级封装，具有10,000g额定耐冲击强度。

振动监测器的设计原理来自于切割混凝土、钢铁或合成金属外壳等材料的结构时、结构本身的振动会产生变化。此款振动监测器可以应用于自动柜员机ATM监控场所，如图3所示。首先将振动监测器水平或垂直安装在ATM主机上，并将监测器的输出报警信息作为监控系统报警输入，当ATM机遭受恶意敲击、爆破等破坏行为时，振动传感器触发系统启动录像并触发本地声光报警系统，同时可以实时将报警信息传送至远超报警系统。

当ATM主机遭到人为破坏产生振动时，图1中的加速度传感器芯片及即时接收来自ATM主机X、Y、Z三维方向的振动信息，并实时转化为电信号送给信号放大电路处理，振动信号经过放大、再输送到数字信号处理芯片中，将振动信号幅度与报警门限进行比较分析，如果超出则通过输出接口输出开关信号，触发关联的本地和远程报警系统启动，发出声光报警信息。数字信号处理芯片存储的报警门限由阈值设定芯片设定，该阈值是根据ATM主机等被探测设备的一般频率范围进行设定。实际中还可以根据设备安装环境监控级别和现场复杂度对报警门限值进行调试，以达到最佳振动监测效果。

本实用新型的振动监测器有别于市场上的振动监测器，因为它可将振动转换为电压，根据电压的变化探测振动的强度，真正的实现了全向的，三维立体的探测。它可以探测到所有已知的强攻击，先进的信号处理技术能够分辨外部噪音和真正的攻击。对各类规模的攻击都能够报警。因此它可作为单独的机械保护装置，应用于一般用途的机械或某些基本机械。加速度计的单个传感器输入，并将信号处理成尖峰速度单位，以及用于与外部信号器链接的报警继电器触电输出。

Claims (2)

1.一种振动监测器，其特征在于包括振动传感器(1)、信号放大器(2)、阀值设定芯片(4)和数字信号处理芯片(3)，所述振动传感器(1)依次连接信号放大器(2)和数字信号处理芯片(3)，阀值设定芯片(4)的输出端与信号微处理芯片(3)的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的振动监测器，其特征在于振动传感器(1)是三轴全向立体加速度传感器，振动传感器(1)、数字信号放大器(2)和信号处理芯片(3)之间通过三路输出数据线相连。

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