一种无线振动信号采集仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种无线振动信号采集仪，该振动信号采集仪包括振动传感器，振动传感器通过线缆将信号传至信号调理器，信号调理器将振动传感器传来的信号调制处理后通过线缆传送至模数转换器，模数转换器将振动模以信号数字信号在通过线缆传送至控制中心，控制中心将处理后的振动信号通过数据线传送至WIFI传输模块，并通过WIFI传输模块发至上位机；所述振动传感器、信号调理器、模数转换器、控制中心和WIFI传输模块分别与电源模块连接。该无线振动信号采集仪携带更方便、采集过程更简单，舍弃繁琐的传感器连线，既加大了传感器与主机之间的距离，又避免了连线布置的繁琐工作，采集信号更精确，便于组成一个多点、多方位的测试系统。
【专利说明】一种无线振动信号采集仪
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及振动信号传输【技术领域】，尤其涉及一种结构简单、便于携带、使用 方便的无线振动信号采集仪。
【背景技术】
[0002] 振动传感器是一种目前广泛应用的报警检测传感器，它通过内部的压电陶瓷片加 弹簧重锤结构感受机械运动振动的参量（如振动速度、频率、加速度等）并转换成可用输出 信号。由于振动传感器也是一种机电转换装置，所以有时也称它为换能器、拾振器等。振动 传感器在测试技术中是关键部件之一，它具有成本低、灵敏度高、工作稳定可靠，振动检测 可调节范围大的优点，被大量应用到振动声信号探测系统上，目前百分之八十的车辆报警 器都用这类传感器。
[0003] 振动传感器在机械接收原理方面，只有相对式、惯性式两种，但在机电变换方面， 由于变换方法和性质不同，其种类繁多，应用范围也极其广泛。在现代振动测量中所用的传 感器，已不是传统概念上独立的机械测量装置，它仅是整个测量系统中的一个环节，且与后 续的电子线路紧密相关。
[0004] 现有振动信号采集仪大多将传感器通过信号线与主机相连，只有少数采集仪采用 蓝牙无线功能，致使传输距离及数量扩展性能受限，另外由于电路器件比较低端，所以还有 其他各不相同的缺点，综合归纳有：采集速度慢、噪声大、动态范围不够、蓝牙无线传输距离 有限（大约10米）、传感器与主机只能一对一连接。 实用新型内容
[0005] 本实用新型目的在于，提供一种振动检测信号传输距离远，结构简单，使用方便不 需要连线的振动信号采集仪。
[0006] 为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种无线振动信号采集 仪，其特征在于，所述振动信号采集仪包括振动传感器，振动传感器通过线缆将信号传至信 号调理器，信号调理器将振动传感器传来的信号调制处理后通过线缆传送至模数转换器， 模数转换器将振动数字信号再通过线缆传送至控制中心，控制中心将处理后的振动信号通 过数据线传送至WIFI传输模块，并通过WIFI传输模块发至上位机；所述振动传感器、信号 调理器、模数转换器、控制中心和WIFI传输模块分别与电源模块连接。
[0007] 其中优选的技术方案是，所述振动传感器包括压电式振动传感器，或位移式振动 传感器，或电感式振动传感器，或电容式振动传感器。
[0008] 进一步优选的技术方案是，所述振动传感器有一至若干支，将若干支振动传感器 与信号调理器并联连接。
[0009] 优选的技术方案还有，所述信号调理器为LM358运算放大器。
[0010] 优选的技术方案还有，所述控制中心为单片机。
[0011] 优选的技术方案还有，所述WIFI传输模块为工业级或为民用级，或为加中继器的 工业级WIFI传输模块。
[0012] 优选的技术方案还有，所述上位机为计算机、平板电脑、手机之一或其任意组合。
[0013] 优选的技术方案还有，所述控制中心与声光报警器连接，和/或与示波器、显示器 连接。
[0014] 本实用新型的优点及有益效果如下：
[0015] 1)噪声低：由于该振动信号采集仪采用了先进的WIFI传输模块，所以本装置的噪 声极低（只有uV级别），上位机端对于微弱信号的识别能力提高。
[0016] 2)传输距离大：采用不同的WIFI传输模块天线及功率驱动可以改变WIFI传输模 块信号覆盖的范围，所以只要加大天线的发射功率就可以加大传输距离，应用非常灵活。
[0017] 3)数量可扩展：因为WIFI传输模块协议是一个接入点同时与多个客户端进行连 接的完美协议，所以可以在接入点连接客户端数量的范围内任意确定客户端的数量，所以 基于WIFI传输模块的本米集仪同样可以任意确定米集系统的规模，达到多点、多面同时米 集的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型无线振动信号采集仪的结构示意框图；
[0019] 图2为本实用新型无线振动信号采集仪与上位机连接的示意图；
[0020] 图3为本实用新型无线振动信号采集仪应用实施例的结构示意图之一；
[0021] 图4为本实用新型无线振动信号采集仪应用实施例的结构示意图之二。
[0022] 图中：1、振动传感器；2、信号调理器；3、模数转换器；4、控制中心；5、WIFI传输模 块；6、电源模块；7、混凝土桩身；A、上位机；B、无线振动采集仪。
【具体实施方式】
[0023] 图1、图2为本实用新型一种无线振动信号采集仪，该无线振动信号采集仪包括振 动传感器1，振动传感器1通过线缆将信号传至信号调理器2,信号调理器3将振动传感器 1传来的信号调制处理后通过线缆传送至模数转换器3,模数转换器3将数字信号再通过线 缆传送至控制中心4,控制中心4将处理后的振动信号通过数据线传送至WIFI传输模块5， 并通过WIFI传输模块5发至上位机A ;所述振动传感器1、信号调理器2、模数转换器3、控 制中心4和WIFI传输模块5分别与电源模块6连接。
[0024] 在本实用新型中优选的实施技术方案是，所述振动传感器1包括压电式振动传感 器，或位移式振动传感器，或电感式振动传感器，或电容式振动传感器。
[0025] 在本实用新型中进一步优选的实施方案是，所述振动传感器1可以有一至若干 支，可将若干支振动传感器1与信号调理器2并联连接。
[0026] 在本实用新型中优选的实施方案还有，所述信号调理器2可选用LM358运算放大 器。
[0027] 在本实用新型中优选的实施方案还有，所述控制中心4可选用单片机。
[0028] 在本实用新型中优选的实施方案还有，所述WIFI传输模块5可选用工业级或为民 用级，或选用加中继器的工业级WIFI传输模块5。
[0029] 在本实用新型中优选的实施方案还有，所述上位机7可以是计算机、平板电脑、手 机之一或其任意组合。
[0030] 在本实用新型中优选的实施方案还有，所述控制中心还可以与声光报警器连接， 和/或与示波器、显示器连接（图中未画）。
[0031] 该无线振动信号采集仪携带更方便（使用工具背包形式携带本新型）、采集过程 更简单（舍弃繁琐的传感器连线，既加大了传感器与主机之间的距离，又避免了连线布置 的繁琐工作）、采集信号更精确；本实用新型的数量在无线路由接入点的上限范围内任意 增减，便于组成一个多点、多方位的测试系统。
[0032] 该无线振动信号采集仪各部分的工作原理简述如下：
[0033] 振动传感器1负责将振动信号转换为电信号传输给信号调理器2。
[0034] 信号调理器2负责将传感器传来的电压信号，按控制中心配置的调理参数进行处 理，以便得到合适幅值的信号传输给模数转换器3。
[0035] 数模转换器3是将调理器2送来的电信号按控制中心要求的采样频率转换为数字 信号，然后传输给控制中心4。
[0036] 控制中心4将采集得到的信号数据，经过无线WIFI传输模块5传输给上位机进行 进一步处理。
[0037] 所有各器件的工作电压都由电源模块6提供。
[0038] 实施例1
[0039] 如图3所示，无线WIFI传输模块5,如果将上位主机A开启WIFI传输模块5热点 功能或与WIFI传输模块5的路由器连接，则一个上位主机A可以同时连接多个无线振动采 集仪B (具体数量视热点或路由器的性能而定，手机一般是8个、路由器大约18个，性能好 的路由器可接100多个）进行多测点、多方位的大范围（民用级大约30米、工业级大约300 米或距离更大的加中继器）振动信号采集。
[0040] 24位AD，高精度、大动态范围，既满足大信号的完整性，又能提高了微弱信号的精 确性，加上可变增益部分总动态范围可达：175dB。
[0041] 该无线振动采集仪B可与任何便于携带的具有智能操作系统的设备（如：笔记本 电脑、平板电脑PAD及智能手机等）相连，以实现信号的采集、存储、分析等功能。
[0042] 本采集仪已经成功与笔记本、手机、PAD等设备组成了完善的测试系统，可用于反 射波法基桩完整性检测、锚杆检测、冲击回波检测、各类振动声信号检测等。
[0043] 如图4所示，将无线振动采集仪B置于反射波基桩上，可进行检测混凝土桩身7的 完整性，用于判定混凝土桩身7缺陷的程度和位置。
[0044] 本实用新型不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何 显而易见的改进或变更，都不会超出本实用新型的构思和所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1. 一种无线振动信号采集仪，其特征在于，所述振动信号采集仪包括振动传感器，振动 传感器通过线缆将信号传至信号调理器，信号调理器将振动传感器传来的信号调制处理后 通过线缆传送至模数转换器，模数转换器将振动数字信号再通过线缆传送至控制中心，控 制中心将处理后的振动信号通过数据线传送至WIFI传输模块，并通过WIFI传输模块发至 上位机；所述振动传感器、信号调理器、模数转换器、控制中心和WIFI传输模块分别与电源 模块连接。
2. 如权利要求1所述的无线振动信号采集仪，其特征在于，所述振动传感器包括压电 式振动传感器，或位移式振动传感器，或电感式振动传感器，或电容式振动传感器。
3. 如权利要求2所述的无线振动信号采集仪，其特征在于，所述振动传感器有一至若 干支，将若干支振动传感器与信号调理器并联连接。
4. 如权利要求1所述的无线振动信号采集仪，其特征在于，所述信号调理器为LM358运 算放大器。
5. 如权利要求1所述的无线振动信号采集仪，其特征在于，所述控制中心为单片机。
6. 如权利要求1所述的无线振动信号采集仪，其特征在于，所述WIFI传输模块为工业 级或为民用级，或为加中继器的工业级WIFI传输模块。
7. 如权利要求1所述的无线振动信号采集仪，其特征在于，所述上位机为计算机、平板 电脑、手机之一或其任意组合。
8. 如权利要求1所述的无线振动信号采集仪，其特征在于，所述控制中心与声光报警 器连接，和/或与示波器、显示器连接。
【文档编号】G01H11/06GK203869772SQ201420165244
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】郭启亮 申请人:北京智博联科技有限公司