专利名称：一种带听力保护的机械故障听诊器的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种检查机械故障的便携式仪器，特别是一种带听力保护的机
械故障听诊器。
背景技术：
机械故障听诊器是一种检查机械故障的最基本、最必要的便携式仪器。通过机械故障听诊器，可在机器运转时探测到轴承、齿轮、活门、阀体、曲轴、气缸、变速箱、车身等运转部位的缺陷和故障所产生的冲击振动，即使在非常恶劣的噪声环境中，也能使维修工人清晰地分辨出机器杂音的部位和严重程度，以及可以采用机械故障听诊器来定位异常噪音的方位。其在使用时，只需按住探针顶住被测仪器，调整音量直到刚好能听得见，当移动探针到一个新的位置时，就可以很容易判断声音是远离或者接近噪音源。机械故障听诊器适用于航运、造船等行业对船舶运行状况进行监听，也适用于部队对各种车辆的维修保养；可作为各行各业的维修工具。 现有技术中的机械故障听诊器的诊断原理是通过传感器将不同检测部位的振动信号及各种不同频率成分的机械振动，转换成电信号，电信号的大小与振动加速度的幅值成正比。传感器测量得到的电信号，由放大倍数很高的宽频线性放大器放大，从耳机中就可以直接听到已经放大了上千倍的机器部件的各种振动响应，以实现对声音的定性测量。目前的机械故障听诊器，仪器声音在放大的同时并没有考虑到噪音标准对人耳的伤害，只是单纯的放大音量的水平，但是随着振动强度的增加，有时输出音量已经伤害了听力但是用户并没有感觉到。
实用新型内容针对上述提到的现有技术中的机械故障听诊器振动增加音量也随之增强，容易损伤使用者听力的缺点，本实用新型提供一种新的机械故障听诊器驱动电路结构，其在功率放大模块和音频输出模块之间连接有听力保护模块，当输出电压超过一定值的时候，听力保护模块可以将输出电压限定在一定范围之内，从而实现限制音量不超过国际环境噪音标准。 本实用新型解决技术问题采用的技术方案是一种带听力保护的机械故障听诊器，包括听诊器主体和设置在主体内的控制电路，控制电路包括传感器模块、功率放大模块和音频输出模块，传感器模块输出信号给功率放大模块，经过功率放大模块放大后由音频输出模块输出，功率放大模块与音频输出模块之间连接有听力保护模块。[0006] 本实用新型采用的技术手段进一步还包括 所述的功率放大模块采用两个相互并联连接的二极管Dl和二极管D2，二极管Dl的正极与二极管D2的负极连接，二极管Dl的负极与二极管D2的正极连接，二极管Dl和二极管D2连接在功率放大模块输出端的正极和负极之间。[0008] 所述的二极管Dl和二极管D2采用肖特基二极管。[0009] 所述的二极管Dl和二极管D2采用型号为1N5818肖特基二极管。 所述的传感器模块包括传感器和运算放大器，传感器采集到的信号经过运算放大
器放大后输出给功率放大模块进行功率放大。 所述的运算放大器和功率放大模块之间连接有数字电位器。 所述的控制电路包括中央控制模块，中央控制模块控制功率放大模块和数字电位器。 所述的控制电路包括输入按键和指示灯，输入按键和指示灯分别于中央控制模块的数据端连接。 所述的控制电路包括电源检测和控制模块，电源检测和控制模块的信号输出端连接在中央控制模块的数据端上，电源检测和控制模块的控制信号输入端连接在中央控制模块的数据端上。 本实用新型的有益效果是本实用新型在功率放大模块和音频输出模块之间连接有听力保护模块，当输出电压超过一定值的时候，听力保护模块可以将输出电压限定在一定范围之内，从而实现限制音量不超过国际环境噪音标准，有效的保护了使用者的听力不受损伤。
图1为本实用新型系统框图。[0017] 图2为本实用新型电路原理图。[0018] 图3为本实用新型信号示意图。
具体实施方式本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。 本实用新型包括机械故障听诊器主体和设置在主体内的控制电路，本实用新型主要是针对机械故障听诊器的控制电路进行了改进，请结合参看附图l，本实用新型主要通过振动传感器检测被测物体的振动然后将微弱的振动信号经过前置放大(即运算放大)、音频功率放大后将其变成可直接由耳机听到的音频信号，由耳机输出。本实用新型中还包括有嵌入式高性能低功耗的AVR微控制器组成的中央控制模块，主要负责按键输入、增益调节及状态指示等。 请参看附图2，本实施例中，中央控制模块采用型号为Attiny2313型AVR单片机芯片IC1，其数据端分别连接有三个输入按键，用于开机、音量增加和音量减小调节，AVR单片机芯片IC1的数据端上还连接有三个发光二极管，作为状态指示灯，用来指示音量的大、中、小三种状态。本实施例中，前置放大采用型号为MCP601的运算放大器IC2，振动传感器连接在运算放大器IC2的信号输入端上，运算放大器IC2的信号输出端连接在数字电位器IC3输入端上，本实施例中，数字电位器IC3采用型号为MAX5407的数字电位器，数字电位器IC3的控制端连接在AVR单片机芯片IC1的数据端上，由AVR单片机芯片IC1控制数字电位器IC3的接入电阻的阻值，从而实现增益调节。音频功率放大采用型号为LM4871的音频功率放大器IC4，音频功率放大器IC4对数字电位器IC3进行增益调节后的音频信号进行功率放大后，由音频输出模块输出，本实施例中，音频输出模块采用耳机。本实用新型在音频功率放大器IC4和音频输出模块之间连接有听力保护模块，本实施例中，听力保护模块采用并联连接的二极管D1和二极管D2，二极管D1的正极与二极管D2的负极连接，二极管Dl的负极与二极管D2的正极连接，二极管Dl和二极管D2连接在功率放大模块输出端的正极和负极之间，由于肖特基二极管，它具有正向起始电压较低(最大仅550毫伏)，反向恢复时间极短，是高频和快速开关的理想器件，所以本实施例中，二极管Dl和二极管D2采用肖特基二极管，具体型号为1N5818。 本实施例中，采用二极管Ul作为电源检测元件对电池电压进行检测，并与AVR单片机芯片IC1的数据端相连接，同时采用三极管Tl作为开关元件，对系统供电进行控制。[0023] 请参看附图3，本实用新型在使用时，当-Ud2《Ui《Udl时(即输出电压处于-Ud2至Udl之间时)，二极管Dl和二极管D2均截止，负载电阻R13中有电流，输出电压等于输入电压，即Uo = Ui ;输入的正弦波信号Ui > Udl时，二极管Dl导通，二极管D2截止，输出电压Uo = Udl，将高于Udl的尖锐振幅滤除，发生了正限幅；输入的正弦波信号Ui< -Ud2时，二极管Dl截止，二极管D2导通，输出电压Uo = -Ud2，将低于Udl的尖锐振幅滤除，发生了负限幅。发生限幅的起点是二极管D1和二极管D2的正向压降，二极管D1和二极管D2的正向压降决定限幅幅度的大小，本实施例中，选取1N5818正向压降为550毫伏，能够达到输出音量保持在85db以下，从而起到限制音量不超过国际环境噪音标准的作用，有效的保护了使用者的听力。 本实用新型还可在上述基础上扩接一个语音芯片(图中未画出)，由AVR单片机芯片IC1对其进行控制，可使本实用新型增加录音/回放功能，即可以对标准设备运行状态进行录音，与当前测量设备的运行状态进行比较。由此可更方便的听出待测设备与标准设备的差别，更容易找出故障源。
权利要求一种带听力保护的机械故障听诊器，包括听诊器主体和设置在主体内的控制电路，其特征是所述的控制电路包括传感器模块、功率放大模块和音频输出模块，传感器模块输出信号给功率放大模块，经过功率放大模块放大后由音频输出模块输出，功率放大模块与音频输出模块之间连接有听力保护模块。
2. 根据权利要求1所述的带听力保护的机械故障听诊器，其特征是所述的功率放大模块采用两个相互并联连接的二极管Dl和二极管D2， 二极管Dl的正极与二极管D2的负极 连接，二极管Dl的负极与二极管D2的正极连接，二极管Dl和二极管D2连接在功率放大模 块输出端的正极和负极之间。
3. 根据权利要求2所述的带听力保护的机械故障听诊器，其特征是所述的二极管Dl 和二极管D2采用肖特基二极管。
4. 根据权利要求3所述的带听力保护的机械故障听诊器，其特征是所述的二极管Dl 和二极管D2采用型号为1N5818肖特基二极管。
5. 根据权利要求1至4中任意一项所述的带听力保护的机械故障听诊器，其特征是 所述的传感器模块包括传感器和运算放大器，传感器采集到的信号经过运算放大器放大后 输出给功率放大模块进行功率放大。
6. 根据权利要求5所述的带听力保护的机械故障听诊器，其特征是所述的运算放大 器和功率放大模块之间连接有数字电位器。
7. 根据权利要求6所述的带听力保护的机械故障听诊器，其特征是所述的控制电路 包括中央控制模块，中央控制模块控制功率放大模块和数字电位器。
8. 根据权利要求7所述的带听力保护的机械故障听诊器，其特征是所述的控制电路包括输入按键和指示灯，输入按键和指示灯分别于中央控制模块的数据端连接。
9. 根据权利要求7所述的带听力保护的机械故障听诊器，其特征是所述的控制电路包括电源检测和控制模块，电源检测和控制模块的信号输出端连接在中央控制模块的数据 端上，电源检测和控制模块的控制信号输入端连接在中央控制模块的数据端上。
专利摘要本实用新型公开一种带听力保护的机械故障听诊器，包括听诊器主体和设置在主体内的控制电路，控制电路包括传感器模块、功率放大模块和音频输出模块，传感器模块输出信号给功率放大模块，经过功率放大模块放大后由音频输出模块输出，功率放大模块与音频输出模块之间连接有听力保护模块。本实用新型在功率放大模块和音频输出模块之间连接有听力保护模块，当输出电压超过一定值的时候，听力保护模块可以将输出电压限定在一定范围之内，从而实现限制音量不超过国际环境噪音标准，有效的保护了使用者的听力不受损伤。
文档编号G01H1/00GK201514273SQ20092021756
公开日2010年6月23日 申请日期2009年9月27日 优先权日2009年9月27日
发明者刘国兵, 邓吟, 郑翔, 陈雯娟, 马亮 申请人:深圳市亚泰光电技术有限公司