晶体自测电路100。声发射晶体自测电路100向声发射晶体110提供自测过程。在运行测试过程之前，将声发射晶体110固定在轴承、轴承外壳和通用机器封装的一个上。声发射晶体自测电路100提供输入以激励声发射晶体110，而不需要安装第二晶体。
[0050]声发射晶体自测电路100包括多工器IC 120 (也由电路组件参考标记Ul标记)，所述多工器IC 120在到声发射晶体110的方波施加或信号注入配置以及来自声发射晶体110的信号收集配置之间切换。优选的多工器IC 120包括六个￠)电气连接。提供与标记为V+的电压输入引脚电气通信的电源或电压。接地(AGND)使电源完整并且被提供为与多工器IC 120的接地引脚(GND)电气通信。
[0051]多工器IC 120的状态或配置由外部源或电路控制器102控制，所述外部源或电路控制器102被称为ANAL0G-MUX1并且被提供到多工器IC 120的输入或控制器引脚。ANAL0G-MUX1优选地由计算机操作的控制器102提供。多工器IC 120被初始地置于脉冲注入配置中，将多工器IC 120的常开(NO)引脚和共用(COM)引脚置为信号通信。脉冲从晶体自测输入122被供应到多工器IC 120，其中脉冲被提供为与多工器IC 120的常开(NO)引脚信号通信。优选地以方波形提供脉冲。声发射晶体110被提供为与多工器IC 120的共用(COM)引脚信号通信。计算机操作的控制器将控制将信号从晶体自测输入122提供到声发射晶体110的时间。应理解的是，如将在下文所述的，脉冲施加时间段可以通过计算和实验优化。一旦将期望的脉冲施加到声发射晶体110，提供到多工器IC 120的输入或控制器引脚(IN)的信号被改变，导致多工器IC 120的配置转换为信号收集配置。
[0052]信号收集配置将多工器IC 120的常闭(NC)引脚和共用(COM)引脚置为信号通信。从声发射晶体110获得的信号在之后被转移到信号输出126 (OUTPUT)。优选地将得到的放大的信号作为信号输出126提供到分析工具。声发射晶体自测电路100可以通过包括声发射晶体获得的信号放大器130 (也被标记为电路组件参考U2)而增强。声发射晶体获得的信号放大器130将在多工器IC 120的常开(NO)引脚和信号输出126之间被集成到声发射晶体自测电路100中。声发射晶体获得的信号放大器130放大来自声发射晶体110的信号输出。
[0053]声发射晶体自测电路100包括前置放大增益124，所述前置放大增益124将支持信号(以电压的形式)提供到声发射晶体获得的信号放大器130中。
[0054]优选的电路使用一系列表面安装组件。多工器IC 120由德州仪器公司(TexasInstruments)在制造商零件编号TS5A3160DBVT之下提供并且被提供为六引脚S0T-23-6表面安装配件封装。所述应用被用于模拟开关，所述模拟开关在以下之间切换配置:
[0055](I)从引脚I获得信号并且将该信号连接到共用引脚4的常开情况，以及
[0056](2)从共用引脚4获得信号并且将该信号连接到引脚3的常闭情况。
[0057]由晶体自测输入122提供输入脉冲。晶体自测输入122包括数字FET、N-信道逻辑电平晶体管。示例性数字FET、N-信道逻辑电平晶体管由仙童半导体公司(FairchildSemiconductor)在制造商零件编号FDV301N之下提供并且被提供为三引脚S0T-23表面安装配件封装。当多工器IC 120被配置为将信号施加到晶体自测输入122时，晶体自测输入122产生方波，所述方波被指向并且将初始激励施加到声发射晶体110。
[0058]来自声发射晶体110的输出由声发射晶体获得的信号放大器130放大。示例性声发射晶体获得的信号放大器130由美信集成产品公司(Maxim Integrated Products)在制造商零件编号MAX4488AUT-T之下提供并且被提供为六引脚S0T-23-6表面安装配件封装。
[0059]电路可以包括额外的电气组件，包括多个电阻器、电容器和二极管，每个组件被提供在其相应的表面安装配置中。声发射晶体自测电路100包括用于每个支持电气组件的示例性值。示例性电阻器以具有字母“R”开头的电路参考标号标识。电阻器值呈现在电气组件参考标示符的附近。电阻器优选地来自0402的尺寸封装，也具有可用的诸如0603的可替换的尺寸以及其相似者和/或来自多个电阻器封装。示例性电容器以具有字母“C”开头的电路参考标号标识。电容器值和最大电压电平呈现在电气组件参考标示符的附近。电容器优选地来自0402尺寸封装，也具有可用的诸如0603的可替换的尺寸以及其相似者。示例性二极管以具有字母“D”开头的电路参考标号标识。
[0060]示例性二极管(或者更具体地整流器)(电路参考标号Dl)由捷特科公司(Zetex)在制造商零件编号BAV199W-7之下提供并且被提供为三引脚S0T-323或者三引脚SC70-3表面安装配件封装。
[0061]在图3中呈现了描述示例性振动晶体自测电路200的第二示意图。尽管振动晶体自测电路200的细节不同于声发射晶体自测电路100，但是电路通常包括大多数相同功能的部分。振动晶体自测电路200和声发射晶体自测电路100的相似功能被相同标记，除了在之前标记数字‘2’的以外。振动晶体自测电路200被设计为激励和收集振动晶体211(电路参考标号XI)的输出信号，而声发射晶体自测电路100被设计为激励和收集声发射晶体110的输出信号。振动晶体获得的信号放大器231 (电路参考标号U2)使用低噪声互补金属氧化物半导体(CMOS)放大器，所述放大器由模拟器件公司(Analog Devices)在制造商零件编号AD8605ARTZ下提供，而声发射晶体获得的信号放大器130使用美信集成产品公司(Maxim Integrated Products)的制造商零件编号MAX4488AUT-T。类似于声发射晶体获得的信号放大器130，示例性振动晶体获得的信号放大器231也被提供为六引脚S0T-23-6表面安装配件封装。振动晶体自测电路200的整体功能性操作类似于之前描述的声发射晶体自测电路100。本质上，振动晶体自测电路200包括多工器IC 220 (电路参考标号Ul)，所述多工器在波信号注入配置和信号收集配置之间切换，所述波信号注入配置将波形(优选地方波)施加到振动晶体211，所述信号收集配置收集来自振动晶体211的波形输出。输出波形由前置放大增益224和振动晶体获得的信号放大器230放大。
[0062]为了统一，声发射晶体110和振动晶体211可以被统称为感测发射晶体110、211。
[0063]通过测试声发射晶体自测电路100验证电路有效性。声发射晶体自测电路100的验证由在多个配置中的测试声发射晶体110 (更具体地，嵌入的SEE传感器)完成，其中所述结果被呈现在图4到8表示的一系列图表中。
[0064]在第一试验中，声发射晶体自测电路100将单个1us脉冲施加到声发射晶体110。声发射晶体110根据标准耦接或附接程序耦接到测试轴承。系统记录了一系列数据点的每一个的输出幅度，其中结合线性时间空间关系记下每个数据点。所述数据被测量、记录并且然后绘制在如图4中所示的模拟时间曲线图300上。模拟时间曲线图300沿采样序号轴312呈现数据并且交叉参考幅度轴314。SEE采样310呈现一系列数据点，其中参考在一时间段上的一系列测量值中获得的声发射晶体110的输出的幅度绘制所述数据点。采样之间的时间段是一致的。声发射晶体自测电路100的输出具有O和50之间的一般幅度。
[0065]在第二试验中，声发射晶体自测电路100将单个1us脉冲施加到声发射晶体110。声发射晶体110被置于开路电路中。术语开路电路指声发射晶体110从模拟采集电路100断开的情况。系统记录了一系列数据点的每一个的输出幅度，其中结合线性时间空间关系记下每个数据点。所述数据被测量、记录并且然后绘制在如图5中所示的模拟时间曲线图400上。类似于模拟时间曲线图300，模