CN211576353U - 一种多参数采集振动传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多参数采集振动传感器，包括振动数据采集控制器、数据采集模块、振动数据分析存储模块、电源模块和三轴向振动采集电路，数据采集模块的输出端与振动数据采集控制器的输入端相连，振动数据采集控制器触发采集信号，振动数据采集控制器采集振动加速度电路的振动加速度信号、振动速度电路的振动速度信号和振动幅度电路的振动幅度信号；振动数据采集控制器的输出端与振动数据分析存储模块的输入端相连，振动数据分析存储模块的后端与数据传输模块相连。本实用新型所述多参数采集振动传感器集成化高，一个传感器实现三个轴向及多个参数的采集，数据支持有线及无线传输，应用方便，兼容性广。
Description
技术领域
本实用新型属于振动传感器技术领域，特别是涉及一种多参数采集振动传感器。
背景技术
在工程技术领域中，机械、土木结构、运输工具等的振动都有其独特的振动频谱及相位表现。因此，通过振动传感器监测物体的振动，并对振动频谱进行分析，是诊断机械故障、结构损伤的常用方法。
振动检测技术存在很多年，传感器及演化体积越来越小、检测精度及范围越来越高，但常见传感器功能单一，需要多个传感器配合使用来实现对一台设备的检测。常见传感器只能检测一个方向的振动；并且检测的振动参数只能是加速度、速度或者振幅中的其一；传输的方式多基于电流或电压模拟量的方式，这些传输方式不便于多参数传输，且对数据接收装置要求更为苛刻。
因此，如何解决上述现有技术存在的缺陷成为了该领域技术人员努力的方向。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种多参数采集振动传感器，三轴向振动采集，能完全解决上述现有技术的不足之处。
本实用新型的目的通过下述技术方案来实现： 一种多参数采集振动传感器， 包括振动数据采集控制器、数据采集模块、振动数据分析存储模块、电源模块和三轴向振动采集电路，所述三轴向振动采集电路包括振动加速度电路、振动速度电路和振动幅度电路，数据采集模块的输出端与振动数据采集控制器的输入端相连，振动数据采集控制器触发采集信号，振动数据采集控制器采集振动加速度电路的振动加速度信号、振动速度电路的振动速度信号和振动幅度电路的振动幅度信号；振动数据采集控制器的输出端与振动数据分析存储模块的输入端相连，振动数据分析存储模块的后端与数据传输模块相连。
作为一种优选方式，所述数据传输模块包括无线数据传输模块和有线数据传输模块，无线数据传输模块包括WIFI、LORA、NB、蓝牙无线接口中的任意一种。
作为一种优选方式，数据采集模块包括信号触发采集电路和定时采集电路。
作为一种优选方式，振动加速度电路包括特征点数据和连续数据。
作为一种优选方式，振动数据采集控制器还包括温度电路，温度电路的输出端与振动数据采集控制器的输入端相连。
作为一种优选方式，温度电路包括温度传感器，温度传感器内嵌在振动传感器底座内部。
作为一种优选方式，电源模块包括电池供电电路和外部电源供电电路，电池供电电路包括可充电电池和高密度一次性电池。
作为一种优选方式，三轴向振动采集电路每轴向的振动采集电路结构相同，每轴向的振动采集电路包括滤波电路和放大电路。
作为一种优选方式，三轴向振动采集电路每轴向的振动感应元件得到对应方向的振动加速度数据，对该方向的加速度数据进行一次积分，得出振动速度信号，对振动速度信号进行第二次积分，得出振动幅度信号。
作为一种优选方式，振动数据采集控制器采用低功耗处理器及ADC接口采集每一方向的振动加速度、振动速度和振动幅度信号。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型所述多参数采集振动传感器集成化高，一个传感器实现三个轴向多个参数的采集，数据支持有线及无线传输，应用方便，兼容性广。
附图说明
图1是本实用新型的原理结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，一种多参数采集振动传感器，包括振动数据采集控制器、数据采集模块、振动数据分析存储模块、电源模块和三轴向振动采集电路。其中：所述三轴向振动采集电路包括振动加速度电路、振动速度电路和振动幅度电路。数据采集模块的输出端与振动数据采集控制器的输入端相连，振动数据采集控制器触发采集信号，振动数据采集控制器采集振动加速度电路的振动加速度信号、振动速度电路的振动速度信号和振动幅度电路的振动幅度信号。振动数据采集控制器的输出端与振动数据分析存储模块的输入端相连，振动数据分析存储模块的后端与数据传输模块相连。
三轴向振动采集电路每轴向的振动采集电路结构相同，每轴向的振动采集电路包括滤波电路和放大电路；三轴向振动采集电路每轴向的振动感应元件得到对应方向的振动加速度数据，对该方向的加速度数据进行一次积分，得出振动速度信号，对振动速度信号进行第二次积分，得出振动幅度信号；振动数据采集控制器采用低功耗处理器及ADC接口采集每一方向的振动加速度、振动速度和振动幅度信号。
在振动数据采集控制器内部软件算法实现数据的滤波与识别，得到有用的特征值信息，并保存原始的连续信号数据，数据获取并计算完成后通讯接口将记录的数字信号发送给上层网关或服务器。
振动加速度感应软件可以通过压电、磁电、电容、MEMS原理实现。
加速度传感器能够测量加速度。由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中，通过对质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二定律获得加速度值，根据传感器敏感元件的不同，常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。
通过运放及阻容搭建的积分电路对加速度进行积分输出速度信号，再次通过运放及阻容搭建的积分电路对速度积分输出振动幅度信号。
信号的电压信号通过高精度ADC电路采样获得数字信号。
高精度ADC电路为流水线结构模数转换器,相对于其他结构的 ADC 来说, 最大优势在于它在精度、速度、功耗等方面的很好平衡,其精度较高,转换速度较快,功耗较低且芯片面积较小,因此在无线通信、数字视频等高速高精度领域中的应用越来越广泛。
数字信号在微处理器内部进行波形过滤及加速度、速度、振幅数值的识别后存储缓存。
所述数据传输模块包括无线数据传输模块和有线数据传输模块，无线数据传输模块包括WIFI、LORA、NB、蓝牙无线接口中的任意一种；NB即NB-IOT,有线数据传输模块的有线传输方式包括RS485、网口传输。
数据采集模块包括信号触发采集电路和定时采集电路。本实用新型所述多参数采集振动传感器不是持续或者定时采集数据，而是通过某种信号触发后采集，比如当电机开始运行工作后触发、人工巡检走到附近后触发或者上层系统下发某种命令后触发采集；其触发信号的途径包括引脚信号线传输信号、无线信号传输和电机振动识别。这可以解决电池供电低功耗要求时只采集有效振动数据降低能耗，减少系统很多无效数据分析。
振动加速度电路包括特征点数据和连续数据。连续数据又称连续变量；指在一定区间内可以任意取值、数值是连续不断的、相邻两个数值可作无限分割，即可取无限个数值的数据。
振动数据采集控制器还包括温度电路，温度电路的输出端与振动数据采集控制器的输入端相连。
温度电路包括温度传感器，温度传感器内嵌在振动传感器底座内部。温度传感器（temperature transducer）能感受温度并转换成可用输出信号,包括接触式和非接触式两大类。
电源模块包括电池供电电路和外部电源供电电路，电池供电电路包括可充电电池和高密度一次性电池。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多参数采集振动传感器，包括振动数据采集控制器、数据采集模块、振动数据分析存储模块和电源模块，其特征在于：还包括三轴向振动采集电路，所述三轴向振动采集电路包括振动加速度电路、振动速度电路和振动幅度电路，数据采集模块的输出端与振动数据采集控制器的输入端相连，振动数据采集控制器触发采集信号，振动数据采集控制器采集振动加速度电路的振动加速度信号、振动速度电路的振动速度信号和振动幅度电路的振动幅度信号；振动数据采集控制器的输出端与振动数据分析存储模块的输入端相连，振动数据分析存储模块的后端与数据传输模块相连。
2.根据权利要求1所述的多参数采集振动传感器，其特征在于：所述数据传输模块包括无线数据传输模块和有线数据传输模块，无线数据传输模块包括WIFI、LORA、NB、蓝牙无线接口中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的多参数采集振动传感器，其特征在于：数据采集模块包括信号触发采集电路和定时采集电路。
4.根据权利要求1所述的多参数采集振动传感器，其特征在于：振动加速度电路包括特征点数据和连续数据。
5.根据权利要求1所述的多参数采集振动传感器，其特征在于：振动数据采集控制器还包括温度电路，温度电路的输出端与振动数据采集控制器的输入端相连。
6.根据权利要求5所述的多参数采集振动传感器，其特征在于：温度电路包括温度传感器，温度传感器内嵌在振动传感器底座内部。
7.根据权利要求1所述的多参数采集振动传感器，其特征在于：电源模块包括电池供电电路和外部电源供电电路，电池供电电路包括可充电电池和高密度一次性电池。
8.根据权利要求1所述的多参数采集振动传感器，其特征在于：三轴向振动采集电路每轴向的振动采集电路结构相同，每轴向的振动采集电路包括滤波电路和放大电路。
9.根据权利要求1-8中任一所述的多参数采集振动传感器，其特征在于：三轴向振动采集电路每轴向的振动感应元件得到对应方向的振动加速度数据，对该方向的加速度数据进行一次积分，得出振动速度信号，对振动速度信号进行第二次积分，得出振动幅度信号。
10.根据权利要求9所述的多参数采集振动传感器，其特征在于：振动数据采集控制器采用低功耗处理器及ADC接口采集每一方向的振动加速度、振动速度和振动幅度信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020279749.5U CN211576353U (zh) | 2020-03-09 | 2020-03-09 | 一种多参数采集振动传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202020279749.5U CN211576353U (zh) | 2020-03-09 | 2020-03-09 | 一种多参数采集振动传感器 |
Publications (1)
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| CN211576353U true CN211576353U (zh) | 2020-09-25 |
Family
ID=72526582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020279749.5U Active CN211576353U (zh) | 2020-03-09 | 2020-03-09 | 一种多参数采集振动传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211576353U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114466049A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-05-10 | 深圳高度创新技术有限公司 | 一种远程设备工作状态监控系统及方法 |
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2020
- 2020-03-09 CN CN202020279749.5U patent/CN211576353U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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