专利名称：多功能笔式振动测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种振动测量仪，特别涉及一种便于携带的笔式多功能振动测量仪。
背景技术：
振动的加速度，速度以及位移是振动测量中的重要参数，对这些参数的精确测量，可使现场设备维护更加方便，目前现有的振动测量仪大概可分为两类；一类是多功能振动测量仪，另一种是体积稍小的便携式振动测量仪，两者都有其技术局限性。多功能振动测量仪可以实现对各种振动参数的精确测量，但这种产品体积大，功耗大，成本高，因此不适合野外或高空测量，便携式振动测量仪往往功能不全，不仅现场操作不便，还给后期数据分析及处理带来不便。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有振动测量仪的局限性，提供一种由电池供电，可以实现在较宽频率范围内对所有振动参数进行测量并可将所测数据进行存储进而传送至计算机进行分析处理的多功能振动测量仪，作为一种结构小巧，可以满足某些特殊场合使用的多功能笔式振动测量仪。
为实现所述目的，本实用新型的多功能笔式振动测量仪包括微控制器，加速度传感器，电荷放大器，滤波电路，模拟开关电路、总放大电路，A/D转换电路，检波电路，按键电路，LCD显示电路，及电池供电电路；加速度传感器通过屏蔽电缆向电荷放大器输入电荷信号，电荷放大器的输出端与低通滤波电路的输入端相连，低通滤波电路的输出作为积分电路和二次积分电路以及模拟开关电路的输入，模拟开关电路的输出信号作为总放大电路的输入，总放大电路的输出信号经检波电路后，输入A/D转换电路，AD转换电路与微控制器相连，提供振动参数测量的信号，按键电路用于对微控制器的操作，显示电路显示测量结果和状态信息，电池供电电路为系统提供所需电源；本实用新型的特征在于还包括二次积分电路，存储器电路，接口电路和背景光电路，所述二次积分电路的输入端接低通滤波电路的输出端，其一次积分部分输出速度信号至模拟开关电路输入端，二次积分部分输出位移信号至模拟开关电路的另一输入端，所述存储器电路与微控制器相连，并依据按键电路的操作保存或查看测量数据，所述LCD背景光电路与微控制器相连，由微控制器控制在显示测量结果的同时点亮，所述接口电路与微控制器输出端向连，实现微控制器与计算机的通信。
本实用新型实现了对所有振动参数的测量，并能将所测数据存储于本地存储器电路中，还可以实现和计算机的通信，并将存储于存储器中的测量数据传入计算机中加以分析、处理。
本实用新型的目的，特征及优点将通过实施例解和附图进行详细说明。
图1为本实用新型所述的多功能笔式振动测量仪的结构方框图具体实施方式
参照图1，本实用新型的多功能笔式振动测量仪包括压电式加速度传感器1，电荷放大器2，高通滤波器3，低通滤波器4，二次积分电路5，模拟开关6，A/D转换器7，总放大电路8，检波电路9，微控制器10，LCD显示电路11，LCD背景光电路12，按键电路13，RS-232接口电路14，存储器电路15以及电源供给电路16，电荷放大器2完成对压电传感器1产生的电荷量信号的初级放大，放大后的电压信号一路经高通滤波器3滤除静态信号后输入模拟开关6，另一路经低通滤波器4滤除测量中的附加力信号后再分为两路，一路输入模拟开关6，另一路输入二次积分电路5，以产生与输入信号相应的一次积分信号和二次积分信号，这两路信号也连接至模拟开关6，模拟开关6的输出信号再经放大后输入采样保持电路8，所得采样信号再经整形电路9后输入A/D转换器7进行转换，转换后的数字量输入微控制器10，再输入显示电路11显示和存储器电路15保存。电荷放大电路2，滤波电路3，4和二次积分电路5和采样保持电路8均采用无需频率补偿的低功耗运算放大器LM1458。模拟开关6选用多路复用器解调器CD4052，整形电路9采用高精度运算放大器LT1013，A/D转换电路采用低功耗高速A/D转换器MAX1288，微控制器10采用适于高集成度设计的低功耗芯片87LPC764，控制模拟开关6的信道输出，为A/D转换器7提供同步时钟，控制LCD显示电路11，控制LCD背景光12，以及控制电源供给电路16，所述微控制器包括128Kb存储器，用以存储测量数据；按盘电路13为四键位键盘，一个键用于选择显示内容及频率范围，一个键用于保存测量值，一个键用于对保存值的查询；LCD显示电路11为4位LCD显示器，用于显示振动加速度、速度、位移或电池欠压状态时的提示信息；背景光电路12为LCD显示器11提供背景照明，选用场致发光灯驱动器SP4422产生场致发光灯的电源信号；电源供给电路16把两节7号电池的电压转换为系统所需的+5V和-5V工作电压，另外，此电源供给电路还有电池电压检测功能，当电池欠压时向微控制器10提供检测信号；RS-232接口电路14用于和PC间的通信，通过基于两个NPN型晶体管的接口电路，将存储器15中的数据传送到PC中。
测量时，振动频率信号通过电荷放大器放大后，再通过高通滤波器4滤波，可得到频率在1KHz-10KHz的加速度单峰值信号，并送入模拟开关，电荷放大器的输出信号通过低通滤波器3滤波，可得到10Hz-1KHz的加速度单峰值信号，低通滤波器3的输出信号再通过增益可调的二次积分电路5，就可分别得到速度有效值信号和位移峰峰值信号，这四路信号均输入模拟开关6中；微控制器10依据按键选择控制模拟开关6的信道选择，选通的信号再经过放大，输入采样保持电路8，再经检波电路输入A/D转换电路7转化为数字量输入微控制器10，微处理器10再将转换结果输入LCD显示电路11显示，或依照按键电路13的操作将转换结果输入存储器电路15存储，存储的数据可通过按键电路控制查询，如将RS-232接口与PC连接，便可通过相应计算机软件查看、复制存储器15内的信息，供后期分析、处理。
本具体实施方式
中的存储器电路15为微控制器10的片上存储器，但本实用新型决不仅仅如此，存储器电路15也可以是外接存储器。
本具体实施方式
中的通信接口电路为RS-232标准接口，但本实用新型决不仅仅如此，通信接口电路也可以是RS标准的其它接口、USB接口或IEEE1394接口。
权利要求1.一种多功能笔式振动测量仪，包括加速度传感器(1)，电荷放大器(2)，滤波电路(3)、(4)，模拟开关电路(6)，总放大电路(8)，A/D转换电路(7)，检波电路(9)，微控制器(10)，按键电路(13)，LCD显示电路(11)以及电池供电电路(16)，所述加速度传感器(1)通过屏蔽电缆向电荷放大器(2)输入电荷信号，电荷放大器(2)的输出端与滤波电路(3)的输入端相连，模拟开关电路(5)的输出信号作为总放大电路(8)的输入，总放大电路的输出信号经检波电路(9)后，输入A/D转换电路(7)，AD转换电路(7)与微控制器(10)相连，提供振动参数测量的信号，按键电路(13)用于对微控制器(10)的操作，LCD显示电路(11)显示测量结果和状态信息，电池供电电路(16)为系统提供所需电源；其特征在于还包括二次积分电路(5)、接口电路(14)、存储器电路(15)和LCD背景光电路(12)，所述二次积分(5)电路的输入端接滤波电路(4)的输出端，其一次积分部分输出速度信号至模拟开关电路(6)的输入端，二次积分部分输出位移信号至模拟开关电路(6)的另一输入端，所述存储器电路(15)与微控制器(10)相连，并依据按键电路(13)的操作保存或查看测量数据，所述LCD背景光电路(12)与微控制器(10)相连，由微控制器控制在显示测量结果的同时点亮，所述接口电路(14)与微控制器(10)的输出端向连，用以实现微控制器与PC计算机的通信。
2.如权利要求1所述的多功能笔式振动测量仪，其中，存储器电路(15)是外接存储器。
3.如权利要求1或2所述的多功能笔式振动测量仪，其中，接口电路(14)是RS232接口。
4.如权利要求1或2所述的多功能笔式振动测量仪，其中，接口电路(14)是USB接口。
5.如权利要求1或2所述的多功能笔式振动测量仪，其中，接口电路(14)是IEEE1394接口。
专利摘要本实用新型公开了一种多功能笔式振动测量仪，其特征在于还包括二次积分电路，存储器电路，接口电路和背景光电路，所述二次积分电路的输入端接滤波电路的输出端，其一次积分部分输出速度信号至模拟开关电路输入端，二次积分部分输出位移信号至模拟开关电路的另一输入端，所述存储器电路与微控制器相连，并依据按键电路的操作保存或查看测量数据，所述LCD背景光电路与微控制器相连，由微控制器控制在显示测量结果的同时点亮，所述接口电路与微控制器输出端相连，实现微控制器与计算机的通信。本实用新型实现了对所有振动参数的测量，并能将所测数据存储于本地存储器电路中，还可以实现和计算机的通信。
文档编号G01H11/06GK2755579SQ20042009039
公开日2006年2月1日 申请日期2004年9月23日 优先权日2004年9月23日
发明者张豪珑 申请人:上海隆延测控信息技术有限公司