RU191511U1 - Устройство для измерения параметров вибрации - Google Patents
Устройство для измерения параметров вибрации Download PDFInfo
- Publication number
- RU191511U1 RU191511U1 RU2019115210U RU2019115210U RU191511U1 RU 191511 U1 RU191511 U1 RU 191511U1 RU 2019115210 U RU2019115210 U RU 2019115210U RU 2019115210 U RU2019115210 U RU 2019115210U RU 191511 U1 RU191511 U1 RU 191511U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microcontroller
- switch
- analog
- power supply
- utility
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5705—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using masses driven in reciprocating rotary motion about an axis
- G01C19/5712—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using masses driven in reciprocating rotary motion about an axis the devices involving a micromechanical structure
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
- G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к измерительной технике, а более конкретно к устройствам для измерения вибрации, в корпусе которого имеется датчик вибрации MEMS-типа, соединенный через коммутатор с микроконтроллером, который соединен с блоком питания.
Согласно полезной модели микроконтроллер имеет блок формирования тестового сигнала, соединенный через цифро-аналоговый преобразователь с коммутатором, при этом коммутатор соединен через блок аналогового усиления с аналогово-цифровым преобразователем микроконтроллера, причем коммутатор соединен с микроконтроллером, а блок аналогового усиления с блоком питания.
Достигаемым техническим результатом выступает возможность автоматической самодиагностики устройства. 1 ил.
Description
Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к измерительной технике, а более конкретно к устройствам для измерения вибрации, в корпусе которого имеется датчик вибрации MEMS-типа, соединенный через коммутатор с микроконтроллером, который соединен с блоком питания.
В данном описании использованы следующие сокращения:
MEMS - Микроэлектромеханические системы (МЭМС) — устройства, объединяющие в себе микроэлектронные и микромеханические компоненты.
АЦП - Аналого-цифровой преобразователь (АЦП, англ. Analog-to-digital converter, ADC) — устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал).
ЦАП - Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — устройство для преобразования цифрового (обычно двоичного) кода в аналоговый сигнал (ток, напряжение или заряд).
Уровень техники.
В настоящее время известны различные устройства для измерения параметров вибрации, в корпусе которых имеется датчик вибрации MEMS-типа, соединенный с микроконтроллером и с блоком питания, например тот, что описан в патенте на изобретение патент RU 2226676 МПК 7 G01H17/00 опубликованный 28.07.2003).
Данное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели и взято за прототип к предлагаемой полезной модели. Недостатком данного устройства является невозможность автоматической самодиагностики устройства. Для реализации функции контроля работоспособности датчика вибрации используется дополнительный вход для переключения датчика из режима измерения и контроля в режим проверки работоспособности, имеется возможность проверки только датчика в целом без анализа целостности аналогового тракта и оценки неизменности точки установки датчика. В указанном устройстве невозможна реализация функции самодиагностики датчика, для периодического контроля требуется наличие внешней системы.
Раскрытие полезной модели.
Опирающееся на это наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить устройство для измерения параметров вибрации, в корпусе которого имеется датчик вибрации MEMS-типа, соединенный с микроконтроллером и с блоком питания, позволяющий как минимум сгладить, указанный выше недостаток, а именно обеспечить возможность автоматической самодиагностики устройства, что и является поставленной технической задачей настоящей полезной модели.
Для достижения этой цели микроконтроллер имеет блок формирования тестового сигнала, соединенный через цифро-аналоговый преобразователь с коммутатором, при этом коммутатор соединен через блок аналогового усиления с аналогово-цифровым преобразователем микроконтроллера, причем коммутатор соединен с микроконтроллером, а блок аналогового усиления с блоком питания.
Благодаря таким выгодным характеристикам появляется возможность обеспечить автоматическую самодиагностику устройства.
Существует еще один преимущественный вариант исполнения полезной модели, в котором устройство дополнительно имеет приемопередатчик, соединенный с микроконтроллером.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность принимать и передавать данные с устройства на внешний электронный блок, например, пульт управления, компьютер.
Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Краткое описание чертежей.
Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемый рисунок на котором:
- фигура 1 схематично изображает функциональную схему устройства для измерения параметров вибрации, согласно полезной модели.
Согласно фигуре 1 устройство для измерения параметров вибрации имеет корпус 1, в котором имеется датчик 2 вибрации MEMS-типа, (интегральный MEMS-акселерометр, датчик виброускорения) соединенный через коммутатор 3 с микроконтроллером 4 и с блоком питания 5. Микроконтроллер 4 имеет блок формирования тестового сала 41, соединенный через цифро-аналоговый преобразователь 42 с коммутатором 3, при этом коммутатор 3 соединен через блок аналогового усиления 6 с аналогово-цифровым преобразователем 43 микроконтроллера 4. Коммутатор 3 соединен с микроконтроллером 4, а блок аналогового усиления 6 с блоком питания. Устройство дополнительно имеет приемопередатчик 7, соединенный с микроконтроллером 4.
Осуществление полезной модели.
Устройство для измерения параметров вибрации используют следующим образом. Располагают устройство на поверхность внешнего механизма, параметры вибрации которого необходимо измерить.
В режиме измерения и контроля вибрации выходы микросхемы датчика вибрации 2 соединены со входами встроенного АЦП 43 микроконтроллера 4. В режиме самодиагностики датчика 2 коммутатор 3 подключает выход встроенного ЦАП 42 микроконтроллера 4 к входам встроенного АЦП 43 микроконтроллера 4 (при этом задействован и аналоговый усилитель 6).
Микроконтроллер 4 выполняет алгоритм проверки, подавая тестовый сигнал на встроенный ЦАП 42 микроконтроллера 4 в виде синусоидального колебания с амплитудой, равной:
V
A
=0.5 * V
ADC
где V ADC - напряжение питания встроенного АЦП 43 микроконтроллера 43. Частота синусоидального колебания выбирается в зависимости от частотной полосы, выбранной для датчика 2, при этом частота тестового синусоидального колебания должна находиться в середине полосы частот датчика 2. Результаты оцифровки сигнала от встроенного АЦП 43 заносятся в энергонезависимую память микроконтроллера 4. После чего коммутатор 3 подключает выходы микросхемы датчика вибрации 2 MEMS-типа к входам АЦП 43 микроконтроллера 4.
Микроконтроллер 4 после этого проводит второй этап проверки: наличие постоянной составляющей вибрации на уровне 1G (ускорение свободного падения) с учетом пространственной ориентации датчика 2. Результат второго теста также заносится в энергонезависимую память микроконтроллера 4.
После проведения тестов, интеллектуальный датчик может передать сохраненные результаты по запросу от внешней системы виброконтроля. Все результаты тестов самодиагностики сохраняются в виде журнала в энергонезависимой памяти микроконтроллера, для каждого результата теста сохраняется также дата проведения самодиагностики.
Промышленная применимость.
Устройство для измерения параметров вибрации может быть осуществлено специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения. Возможность осуществления на практике следует из того, что для каждого признака, включённого в формулу полезной модели на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для полезной модели и критерию «полнота раскрытия» для полезной модели.
В соответствии с предложенным решением заявителями был изготовлен опытный образец устройства для измерения вибрации.
В качестве датчика 2 вибрации использовался интегральный MEMS-акселерометр. Испытания опытного образца устройства для измерения вибрации показали, что становится возможным осуществление автоматической самодиагностики устройства.
Кроме того, в результате испытаний опытного образца устройства для измерения вибрации было обнаружено, что он по сравнению с аналогами становится возможным передавать сигналы на внешний электронный блок.
Claims (2)
1. Устройство для измерения вибрации, в корпусе которого имеется датчик вибрации MEMS-типа, соединенный через коммутатор с микроконтроллером, который соединен с блоком питания, отличающееся тем, что микроконтроллер имеет блок формирования тестового сигнала, соединенный через цифро-аналоговый преобразователь с коммутатором, при этом коммутатор соединен через блок аналогового усиления с аналогово-цифровым преобразователем микроконтроллера, причем коммутатор соединен с микроконтроллером, а блок аналогового усиления с блоком питания.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство дополнительно имеет приемопередатчик, соединенный с микроконтроллером.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019115210U RU191511U1 (ru) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Устройство для измерения параметров вибрации |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019115210U RU191511U1 (ru) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Устройство для измерения параметров вибрации |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU191511U1 true RU191511U1 (ru) | 2019-08-08 |
Family
ID=67586238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019115210U RU191511U1 (ru) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Устройство для измерения параметров вибрации |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU191511U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2780303C1 (ru) * | 2021-12-16 | 2022-09-21 | Публичное акционерное общество "СИБУР Холдинг" | Способ измерения виброскорости и датчик виброскорости |
| WO2023113641A1 (ru) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | Публичное акционерное общество "СИБУР Холдинг" | Способ измерения виброскорости и датчик виброскорости |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2134095C1 (ru) * | 1998-02-17 | 1999-08-10 | Добровольский Борис Валентинович | Прибор для функциональной диагностики |
| RU2324929C1 (ru) * | 2006-12-06 | 2008-05-20 | Василий Васильевич Ефанов | Вибрационный способ диагностики начала процесса разрушения в элементах конструкции объекта и устройство для его осуществления |
| WO2011022256A2 (en) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | Analog Devices, Inc. | Offset detection and compensation for micromachined inertial sensors |
| CN103869098A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-06-18 | 东南大学 | 一种硅微谐振式加速度计电路控制系统 |
| CN104345176A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-02-11 | 中北大学 | 一种自校准数字加速度传感器 |
| RU185532U1 (ru) * | 2018-02-12 | 2018-12-07 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Тестер микросхем высокочастотных импульсных преобразователей напряжения |
-
2019
- 2019-05-17 RU RU2019115210U patent/RU191511U1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2134095C1 (ru) * | 1998-02-17 | 1999-08-10 | Добровольский Борис Валентинович | Прибор для функциональной диагностики |
| RU2324929C1 (ru) * | 2006-12-06 | 2008-05-20 | Василий Васильевич Ефанов | Вибрационный способ диагностики начала процесса разрушения в элементах конструкции объекта и устройство для его осуществления |
| WO2011022256A2 (en) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | Analog Devices, Inc. | Offset detection and compensation for micromachined inertial sensors |
| CN103869098A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-06-18 | 东南大学 | 一种硅微谐振式加速度计电路控制系统 |
| CN104345176A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-02-11 | 中北大学 | 一种自校准数字加速度传感器 |
| RU185532U1 (ru) * | 2018-02-12 | 2018-12-07 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Тестер микросхем высокочастотных импульсных преобразователей напряжения |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2780303C1 (ru) * | 2021-12-16 | 2022-09-21 | Публичное акционерное общество "СИБУР Холдинг" | Способ измерения виброскорости и датчик виброскорости |
| WO2023113641A1 (ru) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | Публичное акционерное общество "СИБУР Холдинг" | Способ измерения виброскорости и датчик виброскорости |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU191511U1 (ru) | Устройство для измерения параметров вибрации | |
| US7265694B2 (en) | System and method for successive approximation | |
| CN102768336A (zh) | 基于片上系统或系统级封装的内建自测试系统 | |
| US10135454B2 (en) | Oversampling noise-shaping successive approximation ADC | |
| JP2003177160A (ja) | 電気信号評価方法 | |
| CN107968658A (zh) | 用于lidar系统的模数转换器 | |
| CN112449757B (zh) | 具有内建自测试的电容性mems麦克风 | |
| JP2011128029A (ja) | 任意波形発生器 | |
| JP5207963B2 (ja) | 電子機器、電気機械機器および機械機器用の音響信号試験 | |
| CN103532549A (zh) | 半导体器件和故障诊断系统 | |
| US8049650B2 (en) | Method for testing a high-speed digital to analog converter based on an undersampling technique | |
| KR0143715B1 (ko) | 오프셋 조정장치 | |
| US10401171B2 (en) | System comprising a mechanical resonator and method therefor | |
| Zhang et al. | Exploiting Time-Domain Approach for Extremely High $ Q $-Factor Measurement | |
| US10571484B2 (en) | Systems and methods for determining acceleration based on phase demodulation of an electrical signal | |
| RU175888U1 (ru) | Контроллер для детектирования вибраций и беспроводной передачи данных | |
| CN103256974A (zh) | 内置fft在线频率检测模块应用 | |
| Omar et al. | A new versatile hardware platform for closed-loop gyro evaluation | |
| Zhang et al. | New implementation of time domain measurement of quality factor | |
| Liu et al. | A fully integrated multi-channel impedance extraction circuit for biosensor arrays | |
| KR20120028858A (ko) | 전자 부품과 그 고장 검지 방법 | |
| Abramov et al. | Verification Method Implementation Based on Standard Virtual Measurement Instruments | |
| RU76629U1 (ru) | Комплекс для проведения опытов кренования судна | |
| CN107407563B (zh) | 传感器控制中用于剩余值处理的装置和方法 | |
| SU1462361A1 (ru) | Устройство сбора и обработки результатов ударных испытаний |