一种新型测振电路的制作方法

本实用新型涉及一种新型测振电路，尤其是涉及一种用于对各类振动测量装置上的测振电路，适用于工业旋转机械各种振动监测保护系列仪表。

背景技术：

如今各行各业中的大中型旋转机械设备（如火电、水电、冶金石化、轨道交通等行业中的汽轮机、水轮机、发电机、风机、水泵等旋转设备）必须进行振动测量，以保证安全生产；

但是目前，这类关键的监测设备还都依赖进口产品，原因是国内很多振动监测装置的可靠性、传感器适应性、功能及精度不能满足设备的要求；为此亟需一种能够解决上述各类问题的新型测振电路，以应用到各类测振仪表中。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种适用范围广、可靠性以及精度高的新型测振电路。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种新型测振电路，所述新型测振电路包含有多个信号调理电路，多个信号调理电路的输出端经第一通道控制模块进行通道选择后输入第二通道控制模块，第二通道控制模块的多个输出端分别经不同阻值的电阻后输入信号处理电路；第一通道控制模块起到信道通道选择，第二通道控制模块起到不同增益选择调节。

本实用新型一种新型测振电路，多个信号调理电路包含有磁电式传感信号调理电路、ICP压电式加速度传感信号调理电路、ICP压电式速度传感信号调理电路和电涡流传感信号调理电路；

磁电式传感器的信号输入磁电式传感信号调理电路的输入端一，输入端一经电阻连接至运算放大器一的反相输入端，所述运算放大器一的同相输入端经电阻接地，所述运算放大器一的输出端经相互并联的电阻和积分电容后接入运算放大器一的反相输入端；所述运算放大器一的输出端经耦合电容和电阻后接入运算放大器二的反相输入端，所述运算放大器二的同相输入端经电阻接地，所述运算放大器二的输出端经电阻接入运算放大器二的反相输入端，且运算放大器二的输出端经相互串联的电阻和电容后接入运算放大器二的反相输入端，所述运算放大器二的输出端经耦合电容和电阻后接入运算放大器三的反相输入端，运算放大器三的同相输入端经电阻接地，运算放大器三的输出端经相互并联的电阻和积分电容后接入运算放大器三的反相输入端，所述运算放大器三的输出端经耦合电容连接至输出端一；

ICP压电式加速度传感器的信号输入ICP压电式加速度传感信号调理电路的输入端二，输入端二经电阻连接至运算放大器四的反相输入端，运算放大器四的同相输入端经电阻接地，运算放大器四的输出端经相互并联的电阻和积分电容后接入运算放大器四的反相输入端；所述运算放大器四的输出端经耦合电容和电阻后接入运算放大器五的反相输入端，所述运算放大器五的同相输入端经电阻接地，所述运算放大器五的输出端经电阻接入运算放大器二的反相输入端，且运算放大器五的输出端经相互串联的电阻和电容后接入运算放大器二的反相输入端，所述运算放大器五的输出端经耦合电容连接至输出端二；

ICP压电式速度传感器的信号输入ICP压电式速度传感信号调理电路的输入端三，输入端三经电阻连接至运算放大器六的反相输入端，运算放大器六的同相输入端经电阻接地，运算放大器六的输出端经相互并联的电阻和积分电容后接入运算放大器六的反相输入端；所述运算放大器六的输出端经耦合电容连接至输出端三；

电涡流传感器的信号输入电涡流传感信号调理电路的输入端四，输入端四经电阻接地，且输入端四经耦合电容和电阻连接至运算放大器七的反相输入端，所述运算放大器七的同相输入端经电阻接地；所述运算放大器七的输出端经电阻接入运算放大器七的反相输入端；所述运算放大器七的输出端经耦合电容连接至输出端四；

所述第一通道控制模块的型号为MAX309；输入端一、输入端二、输入端三和输入端四分别连接至第一通道控制模块的4脚、5脚、6脚和7脚，输出端一、输出端二、输出端三和输出端四分别连接至第一通道控制模块的10脚、11脚、12脚和13脚；所述第一通道控制模块的9脚连接至输出端；

所述第二通道控制模块的型号为MAX308；所述第一通道控制模块的输出端连接至第二通道控制模块的8脚，所述第二通道控制模块的4、5、6、7、9、10、11和12脚分别经不同阻值的电阻连接至信号处理电路的运算放大器八的反相输入端，所述运算放大器八的同相输入端经电阻接地，所述运算放大器八的输出端经电阻接地，所述运算放大器八的输出端经耦合电容连接至A/D转换模块后输入微处理器。

本实用新型一种新型测振电路，所述新型测振电路还包含有传感器故障自诊断电路，传感器故障自诊断电路包含有第一运算放大器、第二运算放大器的和模拟开关，传感器信号经电阻输入第一运算放大器的反相输入端，所述第一运算放大器的正相输入端经电阻接地，所述第一运算放大器的输出端经电阻连接至第一运算放大器的反相输入端，所述第一运算放大器的输出端连接至信号输出端二，所述第一运算放大器的输出端经电阻连接至第二运算放大器的反相输入端，所述第二运算放大器的同相输入端经电阻接地，所述第二运算放大器的输出单经电阻接入第二运算放大器的反相输入端，且第二运算放大器的输出端连接至信号输出端一；所述输出端一和输出端二分别连接至型号为MAX4649的模拟开关的2脚和8脚，所述模拟开关的1脚经电阻连接至信号输出端，且信号输出端对地连接有一滤波电容。

本实用新型一种新型测振电路，所述新型测振电路还包含有恒流源供电电路，所述恒流源供电电路采用型号为LM334的三端可调稳压恒流源，用于对ICP压电式传感器进行供电。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型在使用诸多传感器如振动传感器，如磁电式传感器、ICP压电式加速度传感器、ICP压电式速度传感器、电涡流传感器的时候，设置了传感器通道自适应电路，利用第一通道控制模块和第二通道控制模块构成的传感器通道自适应电路，在切换不同组合的调理电路的同时，也进行了各种增益档位切换；即各种组合的调理电路会将处理完的电信号传输到后端放大调理电路进行处理，最后输入到高精度TRMS信号处理电路中进行振动信号处理；高精度TRMS信号处理电路是基于AD536芯片实现的,这是一款转换精度高、输入范围宽的TRMS处理芯片，可以适应几V的交流电压，可以有效的进行干扰电压的抑制处理，调高电路的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型一种新型测振电路的通道选择和信号处理电路的电路图（图中各个分部之间通过电气标示相连接）。

图2-1~2-4为本实用新型一种新型测振电路的信号调理电路的电路图。

图3为本实用新型一种新型测振电路的传感器故障自诊断电路的电路图。

图4为本实用新型一种新型测振电路的恒流源供电电路的电路图。

具体实施方式

参见图1~4，本实用新型涉及的一种新型测振电路，所述新型测振电路包含有多个信号调理电路，多个信号调理电路的输出端经第一通道控制模块进行通道选择后输入第二通道控制模块，第二通道控制模块的多个输出端分别经不同阻值的电阻后输入信号处理电路；第一通道控制模块起到信道通道选择，第二通道控制模块起到不同增益选择调节；

具体的讲，多个信号调理电路包含有磁电式传感信号调理电路、ICP压电式加速度传感信号调理电路、ICP压电式速度传感信号调理电路和电涡流传感信号调理电路；

磁电式传感器的信号输入磁电式传感信号调理电路的输入端一A1，输入端一A1经电阻连接至运算放大器一的反相输入端，所述运算放大器一的同相输入端经电阻接地，所述运算放大器一的输出端经相互并联的电阻和积分电容后接入运算放大器一的反相输入端；所述运算放大器一的输出端经耦合电容和电阻后接入运算放大器二的反相输入端，所述运算放大器二的同相输入端经电阻接地，所述运算放大器二的输出端经电阻接入运算放大器二的反相输入端，且运算放大器二的输出端经相互串联的电阻和电容后接入运算放大器二的反相输入端，所述运算放大器二的输出端经耦合电容和电阻后接入运算放大器三的反相输入端，运算放大器三的同相输入端经电阻接地，运算放大器三的输出端经相互并联的电阻和积分电容后接入运算放大器三的反相输入端，所述运算放大器三的输出端经耦合电容连接至输出端一B1；

ICP压电式加速度传感器的信号输入ICP压电式加速度传感信号调理电路的输入端二A2，输入端二A2经电阻连接至运算放大器四的反相输入端，运算放大器四的同相输入端经电阻接地，运算放大器四的输出端经相互并联的电阻和积分电容后接入运算放大器四的反相输入端；所述运算放大器四的输出端经耦合电容和电阻后接入运算放大器五的反相输入端，所述运算放大器五的同相输入端经电阻接地，所述运算放大器五的输出端经电阻接入运算放大器二的反相输入端，且运算放大器五的输出端经相互串联的电阻和电容后接入运算放大器二的反相输入端，所述运算放大器五的输出端经耦合电容连接至输出端二B2；

ICP压电式速度传感器的信号输入ICP压电式速度传感信号调理电路的输入端三A3，输入端三A3经电阻连接至运算放大器六的反相输入端，运算放大器六的同相输入端经电阻接地，运算放大器六的输出端经相互并联的电阻和积分电容后接入运算放大器六的反相输入端；所述运算放大器六的输出端经耦合电容连接至输出端三B3；

电涡流传感器的信号输入电涡流传感信号调理电路的输入端四A4，输入端四A4经电阻接地，且输入端四A4经耦合电容和电阻连接至运算放大器七的反相输入端，所述运算放大器七的同相输入端经电阻接地；所述运算放大器七的输出端经电阻接入运算放大器七的反相输入端；所述运算放大器七的输出端经耦合电容连接至输出端四B4；

所述第一通道控制模块的型号为MAX309；输入端一A1、输入端二A2、输入端三A3和输入端四A4分别连接至第一通道控制模块的4脚、5脚、6脚和7脚，输出端一B1、输出端二B2、输出端三B3和输出端四B4分别连接至第一通道控制模块的10脚、11脚、12脚和13脚；所述第一通道控制模块的9脚连接至输出端COMB；

所述第二通道控制模块的型号为MAX308；所述第一通道控制模块的输出端COMB连接至第二通道控制模块的8脚，所述第二通道控制模块的4、5、6、7、9、10、11和12脚分别经不同阻值的电阻连接至信号处理电路的运算放大器八的反相输入端，所述运算放大器八的同相输入端经电阻接地，所述运算放大器八的输出端经电阻接地，所述运算放大器八的输出端经耦合电容连接至A/D转换模块（型号为AD536）后输入微处理器；

进一步的，所述新型测振电路还包含有传感器故障自诊断电路，传感器故障自诊断电路包含有第一运算放大器、第二运算放大器的和模拟开关，传感器信号经电阻输入第一运算放大器的反相输入端，所述第一运算放大器的正相输入端经电阻接地，所述第一运算放大器的输出端经电阻连接至第一运算放大器的反相输入端，所述第一运算放大器的输出端连接至信号输出端二CH2 B，所述第一运算放大器的输出端经电阻连接至第二运算放大器的反相输入端，所述第二运算放大器的同相输入端经电阻接地，所述第二运算放大器的输出单经电阻接入第二运算放大器的反相输入端，且第二运算放大器的输出端连接至信号输出端一CH2A；所述输出端一CH2A和输出端二CH2B分别连接至型号为MAX4649的模拟开关的2脚和8脚，所述模拟开关的1脚经电阻连接至信号输出端CH2，且信号输出端CH2对地连接有一滤波电容；（诊断过程是将CH2A和CH2B信号分别经过模拟开关后输入微处理器进行电压判断，当电压超过或者低于额定值时判定其已经出现故障）；该传感器故障自诊断电路可以实现对传感器的故障进行报警、旁路及保护，增强了测振装置在安全生产的可靠性，并且该电路可以通过后续软件进行自动和手动控制。

进一步的，所述新型测振电路还包含有恒流源供电电路，所述恒流源供电电路采用型号为LM334的三端可调稳压恒流源，用于对ICP压电式传感器进行供电；该电路可以稳定的输出4mA的恒流电源，保证了ICP传感器的可靠工作。

另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。