CN216645578U - 一种振动传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种振动传感器，所述传感器包括：依次相连的振动检测电路、滤波整形电路、隔离电路、幅度调整电路、信号转换电路、MCU、显示器；滤波整形电路包括；第一电容、第二电容、第一二极管、第二电阻、第三电阻；第一电容的一端与振动检测电路的输出端相连，另一端分别连接第一二极管的负极、第二电阻的一端以及第三电阻的一端，第一二极管的正极接地，第二电阻的另一端接地，第三电阻的另一端与第二电容的一端相连，第二电容的另一端接地，第三电阻的另一端还作为滤波整形电路的输出端。采用本实用新型，可以提高振动信号的精准度，避免MCU出现误判。

Description

一种振动传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，特别是涉及一种振动传感器。

背景技术

振动传感器在日常生活中的应用十分广泛，可以用于多种设备的振动监测。振动传感器在使用过程中，振动信号容易受到外部信号的干扰，受到干扰的振动信号经过处理器或MCU等的判断分析之后得到的振动值往往容易出现误差。因此，本实用新型发明人提供了一种振动传感器来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种振动传感器，可以提高振动信号的精准度，避免MCU出现误判。

基于此，本实用新型提供了一种振动传感器，所述传感器包括：

依次相连的振动检测电路、滤波整形电路、隔离电路、幅度调整电路、信号转换电路、MCU、显示器；

所述滤波整形电路包括二第一电容、第二电容、第一二极管、第二电阻、第三电阻；所述第一电容的一端与所述振动检测电路的输出端相连，另一端分别连接所述第一二极管的负极、所述第二电阻的一端以及所述第三电阻的一端，所述第一二极管的正极接地，所述第二电阻的另一端接地，所述第三电阻的另一端与所述第二电容的一端相连，所述第二电容的另一端接地，所述第三电阻的另一端还作为所述滤波整形电路的输出端。

其中，所述隔离电路包括：第一运放器；所述第一运放器的输出端与所述第一运放器的反相输入端相连，所述第一运放器的同相输入端与所述滤波整形电路的输出端相连，所述第一运放器的输出端作为所述隔离电路的输出端。

其中，所述幅度调整电路包括：依次相连的第一放大电路和第二放大电路。

其中，所述第一放大电路包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一三极管、第二三极管、第三电容；所述隔离电路的输出端分别与所述第四电阻的一端、第五电阻的一端、第六电阻的一端、第三二极管的一端相连，所述第四电阻的另一端与所述第二二极管的正极相连，所述第二二极管的负极接地，所述第三二极管的另一端接地，所述第五电阻的一端分别与所述第七电阻的一端、所述第八电阻的一端以及所述第一三极管的集电极相连，所述第六电阻的另一端分别与所述第四二极管的负极、所述第一三极管的基极相连，所述第四二极管的正极接地，所述第一三极管的发射极接地，所述第七电阻的另一端连接电源VCC2，所述第八电阻的另一端于所述第二三极管的基极相连，所述第二三极管的发射极与所述第五二极管的负极相连，所述第五二极管的正极连接电源VCC2，所述第二三极管的集电极与所述第九电阻的一端相连，所述第九电阻的另一端分别与所述第六二极管的正极以及所述第十电阻的一端相连，所述第十电阻的另一端接地，所述第六二极管的负极与所述第十一电阻的一端以及所述第三电容的一端相连，所述第十一电阻的另一端接地，所述第三电容的另一端接地，所述第六二极管的负极还作为所述第一放大电路的输出端。

其中，所述第二放大电路包括：第十二电阻和场效应管，所述场效应管栅极作为所述第二放大电路的信号输入端，漏极作为所述第二放大电路的信号输出端，漏极通过所述第十二电阻接直流电源，源极接地。

其中，所述信号转换电路包括：第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第四电容、第五电容、第一开关管以及第二开关管；

所述第一开关管的高电位端、所述第十三电阻的第一端及所述第二开关管的高电位端共接作为所述信号转换电路的输出端，所述第一开关管的低电位端接地，所述第一开关管的控制端与所述第十三电阻的第二端共接于所述第四电容的第一端，所述第四电容的第二端与所述第十四电阻的第一端连接，所述第十四电阻的第二端与所述第五电容的第二端共接作为所述信号转换电路的输入端，所述第五电容的第一端与所述第十五电阻的第一端共接于所述第二开关管的控制端，所述第十五电阻的第二端与所述第一开关管的低电位端共接于地。

其中，所述MCU包括：单片机。

采用本实用新型，所述振动检测电路获取振动信号，所述振动信号经过所述滤波整形电路的滤波来去除干扰信号，所述隔离电路用于隔离前后级电路之间的相互影响，所述幅度调整电路对振动信号进行了两次调整来放大微弱的振动信号，所述信号转换电路用于将振动信号转换为电平信号输入至所述MCU，所述MCU根据所述电平信号来通过所述显示器显示振动值。采用本实用新型，可以提高振动信号的精准度，避免MCU出现误判。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的振动传感器的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的振动检测电路、滤波整形电路、隔离电路、幅度调整电路、信号转换电路的电路图。

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作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。

图1是本实用新型实施例提供的振动传感器的示意图，所述振动传感器包括：

依次相连的振动检测电路101、滤波整形电路102、隔离电路103、幅度调整电路104、信号转换电路105、MCU106、显示器107；

图2是本实用新型实施例提供的振动检测电路、滤波整形电路、隔离电路、幅度调整电路、信号转换电路的电路图；

可选的是，所述振动检测电路可以为型号为mpu6050的振动检测模块，所述振动检测模块可以与数模转换器相连，所述数模转换器的输出端与所述滤波整形电路相连。

所述振动检测电路也可以为依次连接在电源与地之间的第一电阻R1和滚珠开关；

所述滤波整形电路包括二第一电容C1、第一二极管D1、第二电阻R2、第三电阻R3、第二电容C2；所述第一电容C1的一端与所述振动检测电路的输出端相连，另一端分别连接所述第一二极管D1的负极、所述第二电阻R2的一端以及所述第三电阻R3的一端，所述第一二极管D1的正极接地，所述第二电阻R2的另一端接地，所述第三电阻R3的另一端与所述第二电容C2的一端相连，所述第二电容C2的另一端接地，所述第三电阻R3的另一端还作为所述滤波整形电路的输出端。

其中，所述隔离电路包括：第一运放器AR1；所述第一运放器AR1的输出端与所述第一运放器AR1的反相输入端相连，所述第一运放器AR1的同相输入端与所述滤波整形电路的输出端相连，所述第一运放器AR1的输出端作为所述隔离电路的输出端。

其中，所述幅度调整电路包括：依次相连的第一放大电路和第二放大电路。

其中，所述第一放大电路包括：第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第一三极管T1、第二三极管T2、第三电容C3；所述隔离电路的输出端分别与所述第四电阻R4的一端、第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端、第三二极管D3的一端相连，所述第四电阻R4的另一端与所述第二二极管D2的正极相连，所述第二二极管D2的负极接地，所述第三二极管D3的另一端接地，所述第五电阻R5的一端分别与所述第七电阻R7的一端、所述第八电阻R8的一端以及所述第一三极管T1的集电极相连，所述第六电阻R6的另一端分别与所述第四二极管D4的负极、所述第一三极管T1的基极相连，所述第四二极管D4的正极接地，所述第一三极管T1的发射极接地，所述第七电阻R7的另一端连接电源VCC2，所述第八电阻R8的另一端于所述第二三极管T2的基极相连，所述第二三极管T2的发射极与所述第五二极管D5的负极相连，所述第五二极管D5的正极连接电源VCC2，所述第二三极管T2的集电极与所述第九电阻R9的一端相连，所述第九电阻R9的另一端分别与所述第六二极管D6的正极以及所述第十电阻R10的一端相连，所述第十电阻R10的另一端接地，所述第六二极管D6的负极与所述第十一电阻R11的一端以及所述第三电容C3的一端相连，所述第十一电阻R11的另一端接地，所述第三电容C3的另一端接地，所述第六二极管D6的负极还作为所述第一放大电路的输出端。

其中，所述第二放大电路包括：第十二电阻R12和场效应管，所述场效应管栅极作为所述第二放大电路的信号输入端，漏极作为所述第二放大电路的信号输出端，漏极通过所述第十二电阻R12接直流电源，源极接地。

其中，所述信号转换电路包括：第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第四电容C4、第五电容C5、第一开关管以及第二开关管；

所述第一开关管K1的高电位端、所述第十三电阻R13的第一端及所述第二开关管K2的高电位端共接作为所述信号转换电路的输出端，所述第一开关管K1的低电位端接地，所述第一开关管K1的控制端与所述第十三电阻R13的第二端共接于所述第四电容C4的第一端，所述第四电容C4的第二端与所述第十四电阻R14的第一端连接，所述第十四电阻R14的第二端与所述第五电容C5的第二端共接作为所述信号转换电路的输入端，所述第五电容C5的第一端与所述第十五电阻R15的第一端共接于所述第二开关管K2的控制端，所述第十五电阻R15的第二端与所述第一开关管K2的低电位端共接于地。

所述第一开关管K1可以为PNP型三极管，所述第二开关管K2可以为NPN型三极管。

其中，所述MCU包括：单片机。

所述MCU还可以与RS485通信模块相连，通过所述RS485通信模块将振动信号发送至上位机等外部终端设备。

采用本实用新型，所述振动检测电路获取振动信号，所述振动信号经过所述滤波整形电路的滤波来去除干扰信号，所述隔离电路用于隔离前后级电路之间的相互影响，所述幅度调整电路对振动信号进行了两次调整来放大微弱的振动信号，所述信号转换电路用于将振动信号转换为电平信号输入至所述MCU，所述MCU根据所述电平信号来通过所述显示器显示振动值。采用本实用新型，可以提高振动信号的精准度，避免MCU出现误判。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种振动传感器，其特征在于，包括：

依次相连的振动检测电路、滤波整形电路、隔离电路、幅度调整电路、信号转换电路、MCU、显示器；

所述滤波整形电路包括：第一电容、第二电容、第一二极管、第二电阻、第三电阻；所述第一电容的一端与所述振动检测电路的输出端相连，另一端分别连接所述第一二极管的负极、所述第二电阻的一端以及所述第三电阻的一端，所述第一二极管的正极接地，所述第二电阻的另一端接地，所述第三电阻的另一端与所述第二电容的一端相连，所述第二电容的另一端接地，所述第三电阻的另一端还作为所述滤波整形电路的输出端。

2.如权利要求1所述的振动传感器，其特征在于，所述隔离电路包括:第一运放器；所述第一运放器的输出端与所述第一运放器的反相输入端相连，所述第一运放器的同相输入端与所述滤波整形电路的输出端相连，所述第一运放器的输出端作为所述隔离电路的输出端。

3.如权利要求1所述的振动传感器，其特征在于，所述幅度调整电路包括：依次相连的第一放大电路和第二放大电路。

4.如权利要求3所述的振动传感器，其特征在于，所述第一放大电路包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一三极管、第二三极管、第三电容；所述隔离电路的输出端分别与所述第四电阻的一端、第五电阻的一端、第六电阻的一端、第三二极管的一端相连，所述第四电阻的另一端与所述第二二极管的正极相连，所述第二二极管的负极接地，所述第三二极管的另一端接地，所述第五电阻的一端分别与所述第七电阻的一端、所述第八电阻的一端以及所述第一三极管的集电极相连，所述第六电阻的另一端分别与所述第四二极管的负极、所述第一三极管的基极相连，所述第四二极管的正极接地，所述第一三极管的发射极接地，所述第七电阻的另一端连接电源VCC2，所述第八电阻的另一端于所述第二三极管的基极相连，所述第二三极管的发射极与所述第五二极管的负极相连，所述第五二极管的正极连接电源VCC2，所述第二三极管的集电极与所述第九电阻的一端相连，所述第九电阻的另一端分别与所述第六二极管的正极以及所述第十电阻的一端相连，所述第十电阻的另一端接地，所述第六二极管的负极与所述第十一电阻的一端以及所述第三电容的一端相连，所述第十一电阻的另一端接地，所述第三电容的另一端接地，所述第六二极管的负极还作为所述第一放大电路的输出端。

5.如权利要求3所述的振动传感器，其特征在于，所述第二放大电路包括：第十二电阻和场效应管，所述场效应管栅极作为所述第二放大电路的信号输入端，漏极作为所述第二放大电路的信号输出端，漏极通过所述第十二电阻接直流电源，源极接地。

6.如权利要求1所述的振动传感器，其特征在于，所述信号转换电路包括：第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第四电容、第五电容、第一开关管以及第二开关管；

所述第一开关管的高电位端、所述第十三电阻的第一端及所述第二开关管的高电位端共接作为所述信号转换电路的输出端，所述第一开关管的低电位端接地，所述第一开关管的控制端与所述第十三电阻的第二端共接于所述第四电容的第一端，所述第四电容的第二端与所述第十四电阻的第一端连接，所述第十四电阻的第二端与所述第五电容的第二端共接作为所述信号转换电路的输入端，所述第五电容的第一端与所述第十五电阻的第一端共接于所述第二开关管的控制端，所述第十五电阻的第二端与所述第一开关管的低电位端共接于地。

7.如权利要求1-6任意一项所述的振动传感器，其特征在于，所述MCU包括：单片机。

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