一种无线三向振动传感装置的制造方法
【专利摘要】一种无线三向振动传感装置，由无线三轴振动传感器系统节点组成，无线三轴振动传感器系统节点设置在塑料外壳内，无线三轴振动传感器系统节点由三轴振动传感器系统、信号处理模块、A/D转换模块、单片机数据处理模块、数据缓存与校验模块、GPS通信模块、电源模块组成，三轴振动传感器系统依次通过信号处理模块、A/D转换模块、数据缓存与校验模块、单片机数据处理模块与GPS通信模块连接；数据缓存与校验模块与单片机数据处理模块之间为双向连接。本实用新型能在预先不知道物体或结构振动方向的场合下，应用三维振动传感器来检测振动信号，具有体积小、重量轻的特点。
【专利说明】
一种无线三向振动传感装置
技术领域
[0001]本实用新型属于测试技术领域，特别涉及一种无线三向振动传感装置。
【背景技术】
[0002]众所周知，振动是广泛存在于自然界和人类社会生活中的一种物理现象，直观的形容，振动是一种动态现象，是我们观察到的某一个平衡位置上的往复运动。振动是一种或多种力的作用导致结构中的能量的传递和储存引起的。有些振动是我们需要的，在工农业生产、社会生活、医疗保健等方面，比如在建筑工地，用机器将水泥砂浆捣实，利用超声振动进行清洗、焊接等;有些振动又是需要避免的，比如环境噪声、桥梁谐振等。在航天领域，振动参数测量是一个重要指标，通过振动测量可以提供振动加速度、速度和位移，为航天武器设计提供依据，保证航天武器的安全、可靠。
[0003]随着科学技术的飞速发展，工业化产业技术也在不断前进，小型化、多功能、机动性能强的旋转机械产品得到了越来越广泛的应用。与此同时，人们对振动传感器在重量、体积和性能方面也提出了更高的要求。传感器作为一次仪表是系统中重要的组成部分，对于一个具体的运动参数的测量，只有具备了相应理想的传感器，才能得到理想的、反映实际的信号，达到预期的目的。传统单轴传感器由于要反复布设有线数据采集设备而消耗大量的人力与物力，由于不能全面的反映物体的运动性质，测量结果也会受到一定程度的影响。本发明所要解决的技术问题或目的是让传感器获得空间三维振动信号，以全面反映物体的运动性质，无线方式传输以减少设备与传输电缆的浪费。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是要解决上述技术问题。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:一种无线三向振动传感装置，由无线三轴振动传感器系统节点组成，无线三轴振动传感器系统节点设置在塑料外壳内，其特征在于:所述的无线三轴振动传感器系统节点由三轴振动传感器系统、信号处理模块、A/D转换模块、单片机数据处理模块、数据缓存与校验模块、GPS通信模块、电源模块组成，电源模块分别与三轴振动传感器系统、信号处理模块、A/D转换模块、单片机数据处理模块、数据缓存与校验模块、GPS通信模块连接;三轴振动传感器系统依次通过信号处理模块、A/D转换模块、数据缓存与校验模块、单片机数据处理模块与GPS通信模块连接;数据缓存与校验模块与单片机数据处理模块之间为双向连接；电源模块包括恒流芯片，恒流芯片的针脚4分两路接出，一路与电源输入端连接，另一路通过滤波电容接地;恒流芯片的针脚I分两路接出，一路通过偏置电阻B接输出端，另一路依次通过偏置电阻C、偏置电阻A、稳压管接输出端;恒流芯片的针脚2、针脚3、针脚6、针脚7串联后与稳压管的正极并联。
[0006]所述的电源模块采用内置的可充电电池。
[0007]所述的信号处理模块、A/D转换模块、单片机数据处理模块构成采集处理模块。
[0008]本实用新型的电源模块简单、可靠、稳定性高以及传输效率高;能在预先不知道物体或结构振动方向的场合下，应用三维振动传感器来检测振动信号，具有体积小、重量轻的特点，能测量空间振动量，能够全面反映物体的运动性质，在航空航天、机器人、汽车和医学领域得到广泛的应用，推广应用具有良好的经济和社会效益。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的结构示意图。
[0010]图2是本实用新型的电源模块线路结构图。
[0011]图中:1.三轴振动传感器系统;2.信号处理模块;3.A/D转换模块;4.单片机数据处理模块;5.数据缓存与校验模块;6.GPS通信模块;7.电源模块;701.恒流芯片;702.稳压管；703.输出端;704.偏置电阻A; 705.偏置电阻B ； 706.偏置电阻C; 707.滤波电容。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限制:
[0013]—种无线三向振动传感装置，由无线三轴振动传感器系统节点组成，无线三轴振动传感器系统节点设置在塑料外壳内，所述的无线三轴振动传感器系统节点由三轴振动传感器系统1、信号处理模块2、A/D转换模块3、单片机数据处理模块4、数据缓存与校验模块5、GPS通信模块6、电源模块7组成，电源模块7分别与三轴振动传感器系统1、信号处理模块2、A/D转换模块3、单片机数据处理模块4、数据缓存与校验模块5、GPS通信模块6连接;三轴振动传感器系统I依次通过信号处理模块2、A/D转换模块3、数据缓存与校验模块5、单片机数据处理模块4与GPS通信模块6连接;数据缓存与校验模块5与单片机数据处理模块4之间为双向连接;电源模块7包括恒流芯片701，恒流芯片701的针脚4分两路接出，一路与电源输入端连接，另一路通过滤波电容707接地;恒流芯片701的针脚I分两路接出，一路通过偏置电阻B705接输出端703，另一路依次通过偏置电阻C706、偏置电阻A704、稳压管702接输出端703;恒流芯片701的针脚2、针脚3、针脚6、针脚7串联后与稳压管702的正极并联;所述的电源模块7采用内置的可充电电池;所述的信号处理模块2、A/D转换模块3、单片机数据处理模块4构成采集处理模块。
[0014]具体实施时，I)、三轴振动传感器系统1、电源模块7、采集处理模块、GPS通信模块6封装在塑料外壳内构成无线三向振动传感器节点，由三轴振动传感器系统I负责拾取振源信号然后转变为电信号，经过信号处理模块2放大、滤波后进入A/D转换模块3，变为数字信号后进入数据缓存与校验模块5，单片机数据处理模块4将数据缓存与校验模块5中的数字信号提取后处理，将处理好的数据再送入数据缓存与校验模块5，此方式优点是保证了采集数据的准确性，避免了数据直接传输至后级而造成数据丢失或错乱，然后单片机执行指令取出采样数据通过GPRS通信模块6实时传输到监控中心以便数据分析，2)、每个无线三向振动传感器节点采样频率可以为更高，每个通道均设有抗混叠低通滤波器，采集的数据既可以实时无线传输至计算机，也可以存储在节点内置的数据存储器内，保证了采集数据的准确性;3)、无线三向振动传感器节点的空中传输速率可以达到更高，有效室外通讯距离可达300m;4)、无线三向振动传感器节点设计有专门的电源管理软硬件，在实时不间断传输情况下，节点功耗更低;5)、使用内置的可充电电池，能连续测量12小时;6)、电源模块7采用三端可调恒流源，它的优点是在工作电流内恒流源可调范围宽，具有IV到40V宽的动态电压范围，恒流特性非常好，通过外接电阻可组成恒流源;7)、偏置电阻A704、偏置电阻B705、偏置电阻C706的作用是限流，选用电阻的好处是起到隔离保护的作用，确保输出电流稳定;8)、稳压管702为IN4148，确保电源输入端为24V，根据公式可以计算出电流为4mA;9)、滤波电容707的作用是使恒流芯片701获得更加平滑、稳定的电压波形。
[0015]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
【主权项】
1.一种无线三向振动传感装置，由无线三轴振动传感器系统节点组成，无线三轴振动传感器系统节点设置在塑料外壳内，其特征在于:所述的无线三轴振动传感器系统节点由三轴振动传感器系统(I)、信号处理模块(2)、A/D转换模块(3)、单片机数据处理模块(4)、数据缓存与校验模块(5)、GPS通信模块(6)、电源模块(7)组成，电源模块(7)分别与三轴振动传感器系统(1)、信号处理模块(2)、A/D转换模块(3)、单片机数据处理模块(4)、数据缓存与校验模块(5)、GPS通信模块(6)连接;三轴振动传感器系统(I)依次通过信号处理模块(2)、A/D转换模块(3)、数据缓存与校验模块(5)、单片机数据处理模块(4)与GPS通信模块(6)连接;数据缓存与校验模块(5)与单片机数据处理模块(4)之间为双向连接;电源模块(7)包括恒流芯片(701)，恒流芯片(701)的针脚4分两路接出，一路与电源输入端连接，另一路通过滤波电容(707 )接地;恒流芯片(701)的针脚I分两路接出，一路通过偏置电阻B (70 5 )接输出端(703)，另一路依次通过偏置电阻C(706)、偏置电阻A(704)、稳压管(702)接输出端(703);恒流芯片(701)的针脚2、针脚3、针脚6、针脚7串联后与稳压管(702)的正极并联。2.根据权利要求1所述的一种无线三向振动传感装置，其特征在于:所述的电源模块(7)采用内置的可充电电池。3.根据权利要求1所述的一种无线三向振动传感装置，其特征在于:所述的信号处理模块(2)、A/D转换模块(3)、单片机数据处理模块(4)构成采集处理模块。
【文档编号】G01H11/06GK205562033SQ201620294691
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】刘椿峰, 施杰
【申请人】江苏泰斯特电子设备制造有限公司