专利名称：电机振动噪声检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电机振动噪声检测仪，属于测试技术领域，适用于各种电机测试、同时也实用于电器、电冰箱等机电、家电产品的测试。
在许多机电产品和家用电器产品中，噪声级的考核已列入技术标准之中，特别是电机、电器和电冰箱等行业，噪声级的测量不仅是产品上等级的指标项目，而且是产品合格与否的重要指标。因此上述产品均要进行测试以取得数据。例如以前各类电机考核，空载噪声，用测试噪声的声级计在消声室内或空旷安静的环境下就可测试。八十年代国外已开始考核电机的负载噪声，Y系列电机也规定考核负责载噪声，测试空载噪声的手段已无法解决这一问题，成为噪声测试一大难题。该仪器的开发成功为国内解决电机电器等负载噪声的测试填补了空白。
在八十年代，丹麦已向ISOTC43提出了“振动法”的技术报告，并作为ISO文件出版。用振动法来测定电机产品噪声，德国、美国等国已开展。BBC公司用测试板将电器试品置于测试板上，测量其振动，用比较法来确定噪声是否合格。美国有关公司也是用此方法，并在海军WIL标准中规定有振动法测定微电机的噪声。国际ISO标准化组织也公布了振动法标准技术文件(ISO-TR7849-1987)。上海电器科学研究所在八五期间也进行了这方面的工作。但国外、内尚无同类装置。
本实用新型的目的是提出一种全新结构简单、合理的检测仪，该仪器既能测量振动又能直观地测出噪声。
本实用新型的目的是这样完成的，它的解决方案是在测量振动的仪器基础上增加A计权滤波器、辐射指数计权滤波器而成，由于增加上述关键电路，因此它成为一台既可测量振动又可测量噪声的高技术测量仪器。
以下结合附图及实施例进一步对本实用新型加以说明。
图1是本实用新型的电气线路框图。
图2、3、4是本实用新型的电气线路原理图。
图5是本实用新型的计权滤波器的线路原理图。
图6是本实用新型实用测试仪器的正面面版各旋钮位置图。
图7是本实用新型实用测试仪器的背面面版各旋钮位置图。
参照图1，本实用新型测试仪器由加速传感器、电荷放大器[1]、拨盘[2]、归一放大器[3]、积分放大器[4]、[5]、高通滤波器[6]、线性滤波器[7]、有效值检波器[8]、峰值电路[9]、辐射指数计权滤波器[10]、A计权滤波器[11]、表头显示电路[12]、报警电路[13]、功能开关[19]和记录输出电路[14]组成。它的工作原理为，由加速传感器输出的电荷信号送入电荷放大器[1]，转换放大成电压信号后，经积分放大器[4]、[5]一次二次积分，分别得到速度，位移信号，该信号分别经高通滤波器[6]和一组辐射指数计权滤波器[10]、A计该信号分别经高通滤波器[6]和一组射辐射指数计权滤波器[10]、A计权滤波器[11]处理后，由表头电路[12]显示出振动或噪声测量值。同时设有报警电路[13]和打印输出[14]，以备使用。还设有充电电池[18]，电池状态保护装置[15]和电源[16]。
参照图6、图7，该仪器外部结构如面板，正面板上有传感器灵敏度拨盘[17]、[18]、表头[19]、量程选择开关[20]、声源尺寸旋钮[21]、通道选择开关[22]、传感器输入[23]、[24]、电源指示[25]、报警指示[26]、功能选择开关[27]、表头机械调零位[28]。该装置外壳的背面板上，有校正调整旋钮[29]、超差调整旋钮[30]、电源开关[31]、记录输出插座[32]、充电插座[33]等。
参照图2、3、4，它们是本实用新型的电气线路原理图，线路分为三大部分图2为第一部分。其中[1]为电荷放大器，它由集成块LF356、R1～R6、R9和C1～C7组成。设置电荷放大器的目的在于电路阻抗匹配，因为压电晶体传感器有较高的输出阻抗，所以在传感器后加一级电荷放大器。通过电荷放大器的反馈电阻、电容，以达到放大器的最佳放大倍数，相应地提高了传感器的灵敏度。当量程开关处于最小位置时，电荷放大器放大倍数最大。[3]为归一放大器，它由集成块LM348与C15、R14、R19组成。[4]、[5]为一、二级积分器，它由集成块LM348与C15～C19、R15～R17所组成。[10]为一组辐射指数计权滤波器，它由含有成块LM348与C20～C22、R19、R20、W1及电阻组件R211～R220、R221～R230、R231～R240所组成。设置辐射指数计权滤波器的目的在于作为声源尺寸选择。众所周知，噪声是通过空气的声波向外辐射的，而声源的辐射效率指数与声源的外形尺寸和频率有直接关系。声源的外形确定后，它的辐射效率是一定的，因此根据某种产品例如电机，将声源尺寸为0.1、0.2、0.3、0.4……1M共10档，分别对应不同的辐射的指数曲线，将其设计成计权网络加入装置的放大电路中。
图3为该装置线路的第二部分。[6]为高通滤波器，它由含集成块LM348和C31～C33、R31～R34、R43、R44、RW1～RW3组成。[7]为线性滤波器，它由集成电路LM348和C41～C43、C52、C53、R45～R48、R56、R410、R412、R413、R414、R415、R416、R417、R418、R419所组成。[15]为电源保护监控电路，它由集成电路LF308、6D12和C72～C77、R76、RW8、W1、3DG130C、继电路J(JRC-5M-6V)所组成。[14]为记录电路，它由集成电路LM348和R54、R55所组成。
图4为整个线路的第三部分。[8]为有效值检波器，它由集成电路AD536和C54、C55组成。[13]为报警电路，它由集成电路LM348和C61、R61～R63、W2、R64、R67、R71～R73、D4及杨声器所组成。该电路可基于任何限值进行超限值报警。[9]为峰值电路，由集成电路LM348和C51、R41、R51～R53、D2、D3组成。[12]为表头电路，由集成电路LM348和C62、R65、R66组成。
图5所示，[11]A计权滤波器的具体线路由LM348和C77～C80、R77～R80组成。采用二级运算放大器作为有源器件组成的有源滤波器，它具有下述优点1、由于使用有源器件信号在无源元件中的损失(如在电阻上的损失)可以在有源器件中得到补偿，因此可以用电阻来代替无源滤波器的电感，不仅可使滤波器的体积缩小，而且可以避免电感元件所具有的非线性和磁场干扰；2、运算放大器具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗和稳定性等优点；3、有源滤波器频率精度高，一般可达±3～±0.5％，频率温度稳定性好，可做到10-3-10-5/℃。这些指标是无源滤波器所难以达到的。另外，调谐比较方便。通过调整上述线路几只R、C的参数可以获得符合IEC651标准的A计权网络标准曲线。
以上整个线路，由图2、图3、图4组接着起来，图2的①与图3的①连接，图3的②与图4的②相接。本线路原理图是本实用新型的最佳实施方案。
该仪器通过对试品的测量，完全能满足负载噪声的测量的要求。该仪器一机两用既是一台测量噪声的仪器又是一台测量的振动的仪器，因此可以节省检测费用。该仪器由于采用了ISO/TR7849国际标准推荐的新技术“用振动法测试机器噪声的方法”，因此测量时不受背景噪声和环境反射的影响，也不必要花巨额投资建造消音室。而且符合我国国情，并实现现场对电机、电器、电冰箱等各种机电产品振动、噪场的检测。
电机、电器和家用电器，是量大面广的产品，据统计全国生产厂家达几千家，需求量很大，因此市场前景广阔。我所研制开发时进行过核算，按单台成本及作计划的市场售价，单台利润可达4千余元，经济效益十分显著。
权利要求1.一种电机振动噪声检测仪由电荷放大器[1]、拨盘[2]、归一放大器[3]、积分放大器[4]、[5]、高通滤波器[6]、线性滤波器[7]、有效值检测波器[8]、峰值电路[9]、表头电路[12]、报警电路[13]、和记录输出电路[14]所组成，其特征在于它还配有辐射指数计权滤波器[10]和A计权滤波器[11]，所述的辐射指数计权滤波器[10]由C20、R19、W1、R20、C21、C22和集成电路LM348所组成，A计权滤波器[11]由R77、R78、R80、C77、C78、C79、C80、LM348所组成，整个线路的接配关系是输入信号接电荷放大器[1]，电荷放大器[1]的输出端接拨盘[2]，拨盘[2]的输出端有几个接点，分别接至归一放大器和第一积分放大器[4]的输入端，第一积分放大器[4]的输出端接至第二积分放大器[5]，A计权滤波器[11]的输入端及功能开关[19]接点上，A计权滤波器[11]的输出端接至辐射指数滤波器[10]的输入端C20一端上，辐射指数滤波器[10]的输出端LM348的7角接至功能开关[19]的一点上，通过开关[19]的接点与高通滤波器[6]的输入端连接，高通滤波器[6]的输出端与线性滤波器[7]、记录输出电路[14]的输入端连接，线性滤波器[7]的输出端与峰值电路[9]、有效值检波器[8]的输入端连接，有效值检波器[8]，峰值电路[9]的输出端相接后连至表头电路[12]和报警电路[13]，此外本电路还有一组常规的电源保护监控电路[15]。
2.根据权利要求1所述的电机振动噪声检测仪，其特征在它的电荷放大器[1]由C1～C7、R1～R6、R9、集成电路LF356组成，电路接配关是R1～R3的一端接到集成电路LF356的2脚，C1～C5的一端相接，C5的另一端接至LF356的2脚，R4的一端接至LF356的3脚，R4的另一端接至C5另一端，R5、C6的一端相连并接LF356的7脚上，C6的另一端与C7的一端相接并接到LF356的3脚步上，C7的另一端与R7的一端相接并接至LF356的4脚上，C1、C2的另一端相接至R1的另一端，C3、R2的另一端相接，C4、R3的另一端相接，LF356的6脚接至波盘。
专利摘要一种电机振动噪声检测仪的电路由拨盘、归一放大器、二级积分放大器、高通滤波器、线性滤波器、有效值检波器、峰值电路、功能开关、表头电路、报警电路、记录电路所组成,其特征在它还设置有前置的电荷放大器、线路中插入了一组辐射指数计权滤波器和A计权滤波器。由于它插入上述三种电路,使该仪器在单一测量振动的基础上,增加了测量噪声的功能,成为一种高新技术产品。本实用新型的产品,采用“振动法”来实现振动、噪声测量,是讫今为止,一种先进的测量仪器,值得推广使用。
文档编号G01H9/00GK2412211SQ0021629
公开日2000年12月27日 申请日期2000年1月25日 优先权日2000年1月25日
发明者曾兆炎, 王传军 申请人:上海电器科学研究所