[实用新型]低功耗无线振动监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种设备状态监测装置,具体地说，涉及一种低功耗无线振动监测装置，属于电子技术领域。

背景技术

在工业系统中，振动分析是机械设备进行状态检测、故障诊断、寿命预测的重要依据，传统便携式数字测振仪采用电测法、光测法和机械测振法，而在电测方法中，剪切式压电传感原理又是应用最普遍的一种方式。

在大部分场合下，大型设备的检测，比如滚动轴承检测的振动测试，至少

需要在在三个方向各布置一对传感器。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下不足：由于有线测振需要设置的检测点很多，传感器的数量也很大，造成线缆铺设比较复杂，使用管理也比较复杂。另外，由于常规振动传感器没有地址标记，传感器的信号传到主机上后较难准确定位。而且，常规振动传感器的功耗较大，不利于作为监测手段，只能定期检测。有线测振传递的是模拟信号，抗干扰能力比较差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种低功耗无线振动监测装置，克服现有技术中传感器线缆铺设复杂、抗干扰能力差的问题，采用本实用新型的低功耗无线振动监测装置后，具有布线简单、抗干扰能力强的优点。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：低功耗无线振动监测装置，其特征在于，包括：

振动信号提取装置，用于提取振动信号并处理转换为数字信号；

控制电路，耦接于振动信号提取装置，用于将振动信号提取装置输出的数字信号进行处理；

巴伦转换器，耦接于控制电路的输出端，将巴伦转换器的双端射频信号转换成单端信号，并耦合于天线E1中。

一种优化方案，所述控制电路为无线收发模块U1，型号为CC2540。

进一步地，所述巴伦转换器包括电容C31、电容C33、电容C32、电容C34、电容C35和电感L1、电感L2、电感L3、电感L4；

电容C31耦接在无线收发模块U1的一个射频输出端与电容C32的一端、电感L1的一端之间，

电感L1的另一端接信号地，电容C32的另一端接电感L2的一端、电感L3的一端，电感L3的另一端接电容C35的一端、电感L4的一端，电容C35的另一端接信号地，电感L4的另一端耦接于天线E1；

电感L2的另一端接电容C33的一端、电容C34的一端，电容C34的另一端接信号地，电容C33的另一端接无线收发模块U1的另一个射频输出端。

进一步地，所述振动信号提取装置包括：

电荷放大器，耦接于压电式振动传感器，用于将压电式振动传感器上感应的电荷转化成与之成正比的电压信号；

同相放大电路，耦接于电荷放大器，用于将电荷放大器输出的信号进行放大；

二阶高通滤波器，耦接于同相放大电路，用于将同相放大电路输出的信号进行滤波；

二阶低通滤波器，耦接于二阶高通滤波器，用于将二阶高通滤波器输出的信号进行滤波；

A/D转换器，耦接于二阶低通滤波器，用于将二阶低通滤波器输出的信号转换为数字信号。

进一步地，所述电荷放大器包括电阻R101、电阻R102、电容C104和运算放大器U2A：

运算放大器U2A的反相输入端耦接于电阻R101的一端、电阻R102的一端，电阻R102的另一端接运算放大器U2A的输出端；

电容C104与电阻R102并联。

进一步地，所述同相放大电路包括电阻R104，电阻R105，电阻R106和运算放大器U2B：

电阻R104的一端接运算放大器U2A的输出端，电阻R104的另一端接运算放大器U2B的同相输入端，运算放大器U2B的反相输入端耦接于电阻R105的一端、电阻R106的一端，电阻R106的另一端接信号地，电阻R105的另一端接运算放大器U2B的输出端。

进一步地，所述二阶高通滤波器包括电容C20、电容C21、电阻R20、电阻R21和运算放大器U3A；

电容C20的一端接同相放大电路的输出端，电容C20的另一端接电容C21的一端、电阻R20的一端，电阻R20的另一端接运算放大器U3A的反相输入端和输出端，电容C21的另一端接电阻R21的一端、运算放大器U3A的同相输入端，电阻R21的另一端接信号地。

进一步地，所述二阶低通滤波器包括电阻R22、电阻R23、电容C22、电容C23和运算放大器U3B；