[实用新型]测振仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及电学领域，尤其涉及传感器技术，特别是一种测振仪。

背景技术

测振仪，通常可以选择四种振动测量参数(加速度、速度、位移、高频加速度)，具有测量数据保持，自动关机等多种功能。它不仅可以测量振动的加速度、速度、位移，对旋转机械及往复式机械进行故障诊断；而且可以通过测量振动的高频加速度值，对旋转机械的轴承、齿轮、进行故障诊断。通常测振仪的工作温度范围为-40°～+125°，但是在很多高温设备上(如纸厂烘干机，温度范围通常达到150°甚至200°)和低温设备上(如北极的户外设备，温度可以达到-40°)，常规测振仪在进行这类设备的检测时受温度影响，检测出的振动值会大大超出5％精度范围要求，不具备参考价值。

目前用温度补偿来抑制环境温度对测振仪特性的影响，主要是采用温度自补偿法、并联式温度补偿、热敏电阻温度补偿、反馈式温度补偿。采用负温度系数的热敏电阻进行补偿，可以抵消一部分由于温度变化产生的误差。但是因为测振仪的测量值与温度变化并非是完全的线性关系，而且补偿电路一般也很难做到与温度变化完全一致。这样在实际温度补偿中无法做到完全补偿，在部分温度下还是存在测量值超出精度的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种实现测振仪在高温和低温情况下的测量值能满足精度要求的测振仪。

为解决上述技术问题，本实用新型测振仪，包括加速度传感器，所述加速度传感器由压电变换器和电荷放大器构成，所述压电变换器与所述电荷放大器相连；其中所述电荷放大器包括相互连接的结型场效应晶体管模块及双极结型晶体管模块；测振仪，在所述测振仪内设有信号调试电路，所述信号调试电路与所述电荷放大器连接；温度补偿器件，所述温度补偿器件串接在所述加速度传感器的地线上。

所述温度补偿器件为热电阻PT100。

本实用新型测振仪在传感器内部串入温度补偿器件，在不破坏整体测量系统的情况下进行温度补偿，使振动测量值在高温和低温环境下同样满足精度需求。

附图说明

图1为本实用新型测振仪原理图；

图2为本实用新型测振仪工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型测振仪作进一步详细说明。

如图1、图2所示，本实用新型测振仪，包含IEPE加速度传感器和测振仪两个部分。

IEPE加速度传感器是一种将电荷放大器封装在传感器壳体内部的压电加速度传感器。它由压电变换器和电荷放大器两部分组成，压电变换器直接与电荷放大器相连，可以提高信噪比，经过电荷放大器后输出低阻抗电压信号，抗电磁干扰能力强，更适合于恶劣环境下的信号测量。

传感器部分的压电变换器将机械振动信号转变为电荷信号，电荷信号输入到结型场效应晶体管(JEFT)模块。

JEFT模块对电荷信号进行放大并转变为电压信号。由于JEFT输出阻抗比较大，为使后一级电路获得更大的有用信号，并且需要进行一定距离的传输，在JEFT模块后需接双极结型晶体管(BJT)放大电路。

IEPE加速度传感器需要恒流源供电才能工作，这是一种两线制供电模式，供电线和输出信号线合二为一，传感器作为恒流源的负载产生一个偏置电压，振动信号围绕着偏置电压上下波动，这样可以在供电的同时将信号调制在供电线路上。恒流源的驱动电压典型值为24V，可调范围为+12V～+28V，供电电流典型值为4mA，可调范围为2mA～6mA。测振仪提供24V/4mA恒流输出，在传感器接入恒流源后，偏置电压为5V～12V，每个传感器偏置电压都有不同，但该值在同一传感器上相对固定，并且随温度变化较小。

IEPE加速度计在大温度范围内变化时，因压电变换器、电荷放大器和电容电阻等受温度变化影响，参数的振动电压信号(交流分量)会随温度变化而变化。

本发明在IEPE加速度传感器内部地线上串入温度器件PT100，当温度变化时PT100阻值随温度发生变化，从而偏置电压(直流分量)也随温度变化而发生改变。

测振仪首先需要进行温度校准工作，采集对应低温-40°到高温+200°温度值对应的直流电压值，作为温度补偿点，同时在该各点温度下输入标准振动信号，记录此时的振动电压值(交流分量)，通过二次拟合法形成温度补偿曲线保存再测振仪内部存储空间。

测振仪在使用过程中同时采集振动电压信号(交流分量)和偏置电压(直流分量)，通过软件计算，并通过查表法查找温度补偿曲线，对温度进行补偿，得到修正过的受温度影响较小的振动值。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请的范围之内。