[实用新型]具有恒流源供电的数字加速度测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，具体涉及一种具有恒流源供电的数字加速度测量装置。

背景技术

IEPE型压电式加速度传感器又称为压电加速度计，是将电荷放大器或电压放大器封装在传感器内部，不但大大提升了抗噪声性能，还将高阻抗的电荷信号转化成低阻抗的电压信号，便于长距离信号输出。IEPE型压电式加速度传感器具有频响范围广、抗干扰能力强、测量精度高、使用寿命长等优点，在振动检测领域中得到了广泛的应用。

然而，现有的压电式加速度传感器，采用恒流源供电，具有以下不足：恒流源部分电路设计复杂，存在一定的电压波动，由此直接影响压电式加速度传感器的测量精度。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种具有恒流源供电的数字加速度测量装置，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种具有恒流源供电的数字加速度测量装置，包括压电式加速度传感器、信号调理器和连接线缆；

所述压电式加速度传感器直接与被测物表面固定连接；所述信号调理器与所述压电式加速度传感器采用分体式设计，所述压电式加速度传感器通过所述连接线缆与所述信号调理器连接；

其中，所述信号调理器包括：电源转换电路、恒流源电路、高通滤波电路、低通滤波电路、A/D转换电路、单片机、D/A转换电路和通用485串口电路；

所述恒流源电路与所述压电式加速度传感器的供电端连接，所述压电式加速度传感器的供电端同时作为输出端与所述高通滤波电路的输入端连接；所述高通滤波电路的输出端依次通过所述低通滤波电路和所述A/D转换电路后，连接到所述单片机的输入端；所述单片机的输出端分别与所述D/A转换电路和所述通用485串口电路连接；

外部直流24V供电电源通过所述电源转换电路，分别与所述恒流源电路、所述高通滤波电路、所述低通滤波电路、所述A/D转换电路、所述单片机、所述D/A转换电路和所述通用485串口电路连接。

优选的，所述恒流源电路包括：PNP型三极管、稳压管、第1电阻R1、第2电阻R2和第3电阻R3；

所述电源转换电路的第1输出端子通过所述第1电阻R1连接到所述PNP型三极管的发射极；所述电源转换电路的第2输出端子通过所述稳压管后，分别连接到所述第2电阻R2的一端和所述第3电阻R3的一端；所述第2电阻R2的另一端连接到所述PNP型三极管的基极；所述第3电阻R3的另一端接地；所述PNP型三极管的集电极输出恒流源，经过电容滤波后连接到所述压电式加速度传感器的供电端口。

优选的，所述第1电阻R1为1150欧姆电阻；所述第2电阻R2为100欧姆电阻；所述第3电阻R3为14700欧姆电阻。

本实用新型提供的具有恒流源供电的数字加速度测量装置具有以下优点：

(1)压电式加速度传感器和信号调理器采用分体式设计，因此，减小了压电式加速度传感器的体积，便于安装；另外，由于信号调理器不随被测物体同步运动，提高了信号调理器的寿命和工作可靠性。

(2)恒流源电路使用电子器件少，输出稳定，不受供电电压波动的影响，可以向压电式加速度传感器提供稳定的电流值，进而保证压电式加速度传感器的测量精度。

(3)通过设计一种数字信号调理电路，对压电式加速度传感器测量到的加速度值进行信号调理，使传感器的输出更准确的反映被测物体的加速度信息。

附图说明

图1为本实用新型提供的具有恒流源供电的数字加速度测量装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的恒流源电路的电路原理图；

图3为本实用新型提供的信号调理器的外形结构示意图；

其中：1-塑料外壳；2-调理电路板；3-连接线缆；41-第1对外接口；42-第2对外接口；43-第3对外接口；44-第4对外接口。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。