CN202281929U - 一种音频智能变送器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种音频智能变送器。其基于数字电路结构，采用单片机对音频信号的输入、频率、增益、输出进行智能控制；包括音频传感器；单片机；显示屏；百分比显示单元；参数设定按钮；放大电路；信号滤波调理电路；A/D电路；隔离输出电路。本实用新型的音频智能变送器克服了现有音频变送器现场调试复杂、效率低下、精度低、成本高、不能满足现代工业的需求的问题，从而具有调试简单、提高生产效率、控制精度高、降低成本、有效满足现代工业的需求等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于测量仪器技术领域，涉及一种音频智能变送器。
背景技术
目前，我国冶金、水泥、采矿等相关行业普遍使用的音频变送器，绝大部分采用模拟电路结构，精度低、效率低下。包括对音频信号的频率、带宽和音频范围选择也要人工在现场反复调试和验证才能使用。随着人工成本的提高，单位产品的生产成本也偏高。对于复杂多样化的工业现场，时实对设备情况精准的反馈，模拟结构变送器的精度已不能完全满足现在工业生产的需求。
实用新型内容
为了克服现有音频变送器现场调试复杂、效率低下、精度低、成本高、不能满足现代工业的需求的问题，本实用新型提供一种调试简单、提高生产效率、控制精度高、降低成本、有效满足现代工业的需求的音频智能变送器。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种音频智能变送器，基于数字电路结构，采用单片机对音频信号的输入、频率、增益、输出进行智能控制；
所述的音频智能变送器包括：音频传感器、单片机、显示屏、百分比显示单元、参数设定按钮、信号放大电路、信号滤波调理电路、A/D电路、隔离输出电路；
所述的音频传感器与所述的信号放大电路的信号输入端连接，用于采集被监控设备的音频信号并输送给所述的信号放大电路；
所述的信号放大电路的输出端与所述的信号滤波调理电路的输入端连接，用于放大音频信号并输送给信号滤波调理电路；
所述的信号滤波调理电路的信号输出端与所述的A/D电路的输入端连接，用于将处理过的信号输送给所述的A/D电路；
所述的A/D电路的输出端与所述的单片机连接，用于将模拟音频信号转换成数字音频信号便于单片机处理和分析；
所述的单片机对从所述的A/D电路接收到的数字音频信号进行处理和分析计算，然后相应的对各电路做出调整和变换，使得有效的音频信号曲线达到最佳状态，从而实现对设备的运行状态实时精准的反馈；
所述的信号滤波调理电路的另一信号输出端与所述的隔离输出电路的输入端连接，用于按照所述的单片机的指令对音频信号进行滤波、调频、倍频、信号处理，并将处理过的信号输送给所述的隔离输出电路；
所述的隔离输出电路与所述的单片机连接，用于将从所述的信号滤波调理电路接收到的信号按照所述的单片机的指令进行处理，从而输出标准工业电流、电压信号；
所述的显示屏与所述的单片机连接，用于实时显示参数设定状态、音频信号曲线；
所述的百分比显示单元与所述的单片机连接，用于实时指示音频信号百分比；
所述的参数设定按钮与所述的单片机连接，用于更改设定参数。
进一步，所述的单片机包括：
用于对从所述A/D电路接收到的音频信号进行分析处理的信号分析处理模块；
用于根据从信号分析处理模块所得分析结果对所述的信号滤波调理电路的带宽及音频范围进行设置与控制的滤波控制模块；
用于存储用户参数和出厂参数以便实现掉电保护和恢复出厂设置的参数存储模块；
用于连接所述的参数设定按钮和所述的显示屏的输入输出模块；
用于对输出信号进行控制的信号输出控制模块。
进一步，所述的信号滤波调理电路包括：倍频电路、带宽电路、频率范围电路、增益信号电平电路、增益调节电路。
进一步，所述的隔离输出电路包括：输出信号隔离电路、延时输出电路、正反向输出电路、电压输出电路、电流输出电路。
所述的音频智能变送器通过音频传感器采集需要监控设备的音频信号。通过信号处理电路和A/D电路，将音频信号转换为数字信号，输入到单片机。单片机中的信号处理模块会根据采集到的数据进行处理和分析计算，然后相应的对各电路做出调整和变换，使得有效的音频信号曲线达到最佳状态，从而实现对设备的运行状态实时精准的反馈。
本实用新型的有益效果如下：
1.本音频智能变送器通过单片机智能控制，自动获取音频信号，自动设置音频范围，设定滤波带宽，以获得最佳检测效果；
2.本音频智能变送器采用单片机控制，对信号的频率、增益进行控制，对音频检测参数自动设定并保存，并且具有掉电后智能恢复的特点；
3.本音频智能变送器具有串扰补偿功能，可将音频干扰进行补偿，提高了检测的精度；本音频智能变送器具有阀值控制功能，通过继电器可控制外部设备，形成闭环控制系统。
从而本技术方案实现了调试简单、提高生产效率、控制精度高、降低成本、有效满足现代工业需求的有益效果。
附图说明
图1是本实用新型的音频智能变送器结构示意框图。
具体实施方式
一种音频智能变送器通过音频传感器采集需要监控设备的音频信号。通过信号处理电路和A/D电路，将音频信号转换为数字信号，输入到单片机。单片机中的信号处理模块会根据采集到的数据进行处理和分析计算，然后相应的对各电路做出调整和变换，使得有效的音频信号曲线达到最佳状态，从而实现对设备的运行状态实时精准的反馈。
以下结合附图对本实用新型的音频智能变送器进行进一步说明。
参见附图1所示，一种音频智能变送器，基于数字电路结构，采用单片机对音频信号的输入、频率、增益、输出进行智能控制；
所述的音频智能变送器包括：音频传感器、单片机、显示屏、百分比显示单元、参数设定按钮、信号放大电路、信号滤波调理电路、A/D电路、隔离输出电路；
所述的音频传感器与所述的信号放大电路的信号输入端连接，用于采集被监控设备的音频信号并输送给所述的信号放大电路；
所述的信号放大电路的输出端与所述的信号滤波调理电路的输入端连接，用于放大音频信号并输送给信号滤波调理电路；
所述的信号滤波调理电路的信号输出端与所述的A/D电路的输入端连接，用于将处理过的信号输送给所述的A/D电路；
所述的A/D电路的输出端与所述的单片机连接，用于将模拟音频信号转换成数字音频信号便于单片机处理和分析；
所述的单片机对从所述的A/D电路接收到的数字音频信号进行处理和分析计算，然后相应的对各电路做出调整和变换，使得有效的音频信号曲线达到最佳状态，从而实现对设备的运行状态实时精准的反馈；
所述的信号滤波调理电路的另一信号输出端与所述的隔离输出电路的输入端连接，用于按照所述的单片机的指令对音频信号进行滤波、调频、倍频、信号处理，并将处理过的信号输送给所述的隔离输出电路；
所述的隔离输出电路与所述的单片机连接，用于将从所述的信号滤波调理电路接收到的信号按照所述的单片机的指令进行处理，从而输出标准工业电流、电压信号；
所述的显示屏与所述的单片机连接，用于实时显示参数设定状态、音频信号曲线；
所述的百分比显示单元与所述的单片机连接，用于实时指示音频信号百分比；
所述的参数设定按钮与所述的单片机连接，用于更改设定参数。
进一步，所述的单片机包括：
用于对从所述A/D电路接收到的音频信号进行分析处理的信号分析处理模块；
用于根据从信号分析处理模块所得分析结果对所述的信号滤波调理电路的带宽及音频范围进行设置与控制的滤波控制模块；
用于存储用户参数和出厂参数以便实现掉电保护和恢复出厂设置的参数存储模块；
用于连接所述的参数设定按钮和所述的显示屏的输入输出模块；
用于对输出信号进行控制的信号输出控制模块。
进一步，所述的信号滤波调理电路包括：倍频电路、带宽电路、频率范围电路、增益信号电平电路、增益调节电路。
进一步，所述的隔离输出电路包括：输出信号隔离电路、延时输出电路、正反向输出电路、电压输出电路、电流输出电路。
音频传感器需装在可靠的便于采集被监控设备音频信号的位置，并将传感器输出信号接入所述的音频智能变送器；
音频信号经信号放大电路放大后输入信号滤波调理电路进行处理，经信号滤波调理电路中的倍频电路(1-12个递增倍频选择)、带宽电路(100HZ、200HZ、300HZ、400HZ，4个带宽选择)、频率范围电路(300-1000HZ、700-2200HZ、1100-3500HZ、1300-4600HZ，4个范围选择)、增益信号电平电路(15-70mVpp、65-350mVpp，两个范围选择)、增益调节电路(128位的单步高精度数字电位器)处理后，输出至A/D电路；
A/D电路把接收到的模拟信号转换为数字信号并输入单片机，单片机内的信号分析处理模块对接收到的音频数字信号进行分析处理并把处理结果输入滤波控制模块，滤波控制模块将输入的处理结果转变为控制信号滤波调理电路的具体参数(包括倍频、带宽、音频范围、增益信号电平)并对信号滤波调理电路的各项参数进行调整设置，同时把各项参数存入参数存储模块并把各项参数经单片机中的输入输出模块显示在显示屏上。经信号滤波调理电路依照各项参数调整过的音频信号输入隔离输出电路，操作人员操作参数设定按钮通过单片机中的输入输出模块向单片机中的信号输出控制模块输入参数指令，从而对隔离输出电路控制，使其输出所需要的信号；
隔离输出电路采用独立电源输出，信号在隔离输出电路中经延时输出电路(0、10、20秒3种延时选择)、正反向输出电路(当音频信号增益加大输出信号也随之升高为正向，当音频信号增益加大输出信号也随之降低为反向)、电压输出电路(0-6V、0-10V，2种电压输出选择)、电流输出电路(4-20mA、0-20mA，2种电流信号输出)处理后输出。
将音频智能变送器输出的信号接入继电器以控制外部设备，从而形成闭环控制系统。
以上实施例仅用以说明本实用新型而非限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。
Claims (4)
1.一种音频智能变送器，其特征在于：基于数字电路结构，采用单片机对音频信号的输入、频率、增益、输出进行智能控制；
所述的音频智能变送器包括：音频传感器、单片机、显示屏、百分比显示单元、参数设定按钮、信号放大电路、信号滤波调理电路、A/D电路、隔离输出电路；
所述的音频传感器与所述的信号放大电路的信号输入端连接，用于采集被监控设备的音频信号并输送给所述的信号放大电路；
所述的信号放大电路的输出端与所述的信号滤波调理电路的输入端连接，用于放大音频信号并输送给信号滤波调理电路；
所述的信号滤波调理电路的信号输出端与所述的A/D电路的输入端连接，用于将处理过的信号输送给所述的A/D电路；
所述的A/D电路的输出端与所述的单片机连接，用于将模拟音频信号转换成数字音频信号便于单片机处理和分析；
所述的单片机对从所述的A/D电路接收到的数字音频信号进行处理和分析计算，然后相应的对各电路做出调整和变换，使得有效的音频信号曲线达到最佳状态，从而实现对设备的运行状态实时精准的反馈；
所述的信号滤波调理电路的另一信号输出端与所述的隔离输出电路的输入端连接，用于按照所述的单片机的指令对音频信号进行滤波、调频、倍频、信号处理，并将处理过的信号输送给所述的隔离输出电路；
所述的隔离输出电路与所述的单片机连接，用于将从所述的信号滤波调理电路接收到的信号按照所述的单片机的指令进行处理，从而输出标准工业电流、电压信号；
所述的显示屏与所述的单片机连接，用于实时显示参数设定状态、音频信号曲线；
所述的百分比显示单元与所述的单片机连接，用于实时指示音频信号百分比；
所述的参数设定按钮与所述的单片机连接，用于更改设定参数。
2.根据权利要求1所述的音频智能变送器，其特征在于，所述的单片机包括：
用于对从所述A/D电路接收到的音频信号进行分析处理的信号分析处理模块；
用于根据从信号分析处理模块所得分析结果对所述的信号滤波调理电路的带宽及音频范围进行设置与控制的滤波控制模块；
用于存储用户参数和出厂参数以便实现掉电保护和恢复出厂设置的参数存储模块；
用于连接所述的参数设定按钮和所述的显示屏的输入输出模块；
用于对输出信号进行控制的信号输出控制模块。
3.根据权利要求1所术的音频智能变送器，其特征在于，所述的信号滤波调理电路包括：倍频电路、带宽电路、频率范围电路、增益信号电平电路、增益调节电路。
4.根据权利要求1所术的音频智能变送器，其特征在于，所述的隔离输出电路包括：输出信号隔离电路、延时输出电路、正反向输出电路、电压输出电路、电流输出电路。
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| CN2011204254935U CN202281929U (zh) | 2011-11-01 | 2011-11-01 | 一种音频智能变送器 |
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| CN202281929U true CN202281929U (zh) | 2012-06-20 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112104364A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-18 | 霍丁格必凯(苏州)电子测量技术有限公司 | 一种模拟信号变送器及其频率信号标定方法 |
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2011
- 2011-11-01 CN CN2011204254935U patent/CN202281929U/zh not_active Expired - Fee Related
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