[发明专利]一种无线自组网、自发电、一体化振动传感器

权利要求书

1.一种无线自组网、自发电、一体化振动传感器，其特征在于，包括：

可固定在被测目标设备表面的安装基座（6），以及固定在安装基座（6）上的封装壳（1），所述封装壳（1）被一隔板（101）将其分隔为上层腔体和下层腔体，所述隔板（101）下表面通过一弹性元件（2）悬挂固定一质量块（3）；

所述上层腔体固定有一支撑座（11），所述支撑座（11）上安装有通讯模块（7）、采集模块（8）、控制模块（9）和电源模块（10），所述控制模块（9）分别与通讯模块（7）、采集模块（8）连接完成振动数据采集以及数据上传；

以及固定在下层腔体内的安装基座（6）上的测量电极（4）和电源电极（13），所述测量电极（4）和电源电极（13）各自由正电极和负电极组成，所述正电极和负电极之间加入一块或多块压电晶体（5），所述测量电极（4）与采集模块（8）连接，电源电极（13）与电源模块（10）组成闭合回路为传感器供电。

2.根据权利要求1所述的一种无线自组网、自发电、一体化振动传感器，其特征在于，所述质量块（3）位于测量电极（4）和电源电极（13）正上方，质量块（3）、测量电极（4）和电源电极（13）彼此之间设置一块阻尼元件（18）。

3.根据权利要求2所述的一种无线自组网、自发电、一体化振动传感器，其特征在于，所述电源电极（13）的正电极和负电极上分别固定有上共振元件（131）和下共振元件（132）；

或，所述质量块（3）安装上共振元件（131），电源电极（13）的正电极或负电极安装下共振元件（132）；

所述上共振元件（131）和下共振元件（132）无限靠近并在振动状态下发生共振。

4.根据权利要求3所述的一种无线自组网、自发电、一体化振动传感器，其特征在于，所述上共振元件（131）和下共振元件（132）分别由弹簧和质量球组成，所述弹簧一端固定质量球，其另一端固定在对应的正电极或负电极或质量块（3）上，上共振元件（131）和下共振元件（132）的质量球无限靠近。

5.根据权利要求4所述的一种无线自组网、自发电、一体化振动传感器，其特征在于，所述支撑座（11）采用柔性材料制成，所述通讯模块（7）、采集模块（8）、控制模块（9）、电源模块（10）分层固定在支撑座（11）上。

6.根据权利要求5所述的一种无线自组网、自发电、一体化振动传感器，其特征在于，所述采集模块（8）包括采集电路（20）、放大电路（21）、滤波电路（23）和输出电路（24），所述采集电路（20）与测量电极（4）连接完成振动数据采集，所述采集电路（20）、放大电路（21）、滤波电路（23）和输出电路（24）依次串联完成振动数据的处理输出；所述输出电路（24）连接至控制模块（9）完成振动数据上传。

7.根据权利要求6所述的一种无线自组网、自发电、一体化振动传感器，其特征在于，所述电源模块（10）包括与电源电极（13）连接的换能回路（30），以及整流电路（31）、储能电路（32）、升压电路（33）、电源管理模块（34），所述换能回路（30）、整流电路（31）、储能电路（32）、升压电路（33）、电源管理模块（34）依次串联形成供电输出；

所述电源管理模块（34）设置有接口电路（35）为所述通讯模块（7）、采集模块（8）、控制模块（9）供电。

8.根据权利要求7所述的一种无线自组网、自发电、一体化振动传感器，其特征在于，所述接口电路（35）配置有配电端子（15），所述通讯模块（7）、采集模块（8）、控制模块（9）与配电端子（15）电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种无线自组网、自发电、一体化振动传感器，其特征在于，所述控制模块（9）包括控制器（40）、电源接口（41）、用户接口（42）、存储器（43）以及时钟模块（44），所述电源接口（41）、用户接口（42）、存储器（43）以及时钟模块（44）分别与控制器（40）连接。

10.根据权利要求9所述的一种无线自组网、自发电、一体化振动传感器，其特征在于，所述通讯模块（7）包括MCU处理器芯片（50）、LORA扩频芯片（51）、射频接收模块（52）、射频发射模块（53）、电源端口（54）以及收发天线（55），所述射频接收模块（52）、射频发射模块（53）分别与收发天线（55）连接，MCU处理器芯片（50）分别与LORA扩频芯片（51）、射频接收模块（52）、射频发射模块（53）、电源端口（54）连接。