專利名稱：一種靈敏度可調(diào)的振動傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及振動傳感器領(lǐng)域，特別是涉及一種靈敏度可調(diào)的振動傳感器。
背景技術(shù)：
靈敏度可調(diào)的振動傳感器用于機車走行部的狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)，通 常振動傳感器安裝在機車的車軸上面，以偵測車軸上的振動，并將振動信號變 換成相應的電信號，傳送到數(shù)據(jù)處理裝置，進行分析處理。參閱圖l,振動傳感器的電路部分包括壓電晶體ll、電荷轉(zhuǎn)電壓電路12、 放大控制電路13、及電壓轉(zhuǎn)電流電路14。壓電晶體11感受機車車軸上的振動， 將機械振動信號轉(zhuǎn)換成電荷信號，傳送到電荷轉(zhuǎn)電壓電路12。電荷轉(zhuǎn)電壓電 路12將電荷信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，傳送給放大控制電路13。放大控制電路13 將接收到的電壓信號放大，傳送到電壓轉(zhuǎn)電流電路14。電壓轉(zhuǎn)電流電路14再 將接收到的電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號輸出。放大控制電路13通過改變貼片電阻Rp的阻值，可控制對接收的電壓信號 放大或縮小的比例，從而達到調(diào)節(jié)振動傳感器靈敏度的作用。但是，在實際應 用中，振動傳感器的整個電路部分均需用密閉的殼體進行封裝，封裝完成后， 很難再通過改變電阻Rp的阻值，對振動傳感器的靈敏度進行調(diào)節(jié)。振動傳感器在組裝生產(chǎn)時，會使其靈敏度產(chǎn)生較大的變化，每次在組裝生 產(chǎn)前通過調(diào)節(jié)放大電路確定的靈敏度，在組裝生產(chǎn)后又會發(fā)生較大的偏移。為 將靈敏度調(diào)整到 一個統(tǒng)一值，往往需要多次反復調(diào)節(jié)靈敏度—組裝—測試—不 合格，拆卸—調(diào)節(jié)靈敏度—組裝—測試過程，非常煩瑣，降低振動傳感器的組 裝生產(chǎn)效率。振動傳感器在使用一段時間后，由于電子元件老化、震動等原因，振動傳 感器的靈敏度也會發(fā)生一定的偏移，使振動傳感器傳出的數(shù)據(jù)不符合要求，這 時還需要重復進行拆卸—調(diào)節(jié)靈敏度—組裝—測試過程，影響用戶的正常使 用。通過改變貼片電阻Rp的阻值，對振動傳感器的靈敏度進行調(diào)節(jié)，因電阻 Rp的阻值變化范圍和變化精度都非常有限，難以對振動傳感器的靈敏度進行 精確調(diào)節(jié)。實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種靈敏度可調(diào)的振.動傳感器，該 振動傳感器能夠根據(jù)需要隨時精確調(diào)整其靈敏度，提高組裝生產(chǎn)效率，方便使 用。本實用新型公開一種靈每丈度可調(diào)的振動傳感器，包括壓電晶體、電荷轉(zhuǎn)電 壓電路、放大控制電路、及電壓轉(zhuǎn)電流電路，所述放大控制電路包括運算放大 器和調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置一連接端連接運算放大器的負輸入端，并通過第一電阻連接運算放大器的輸出端，另一連接端接地；所述調(diào)節(jié)裝置接收外部控 制信號，并才艮據(jù)所述控制信號調(diào)整輸出電阻值。優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)裝置包括無線信號接收器、滑動開關(guān)和電阻排，所述無 線信號接收器根據(jù)接收的無線信號控制所述滑動開關(guān)在所述電阻排上滑動。優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)裝置為數(shù)字電位計。優(yōu)選的，所述電位計的控制端連接控制器，接收控制器傳送的數(shù)字信號。 優(yōu)選的，所述控制器為單片機、DSP、 MCU、或PC。 優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)裝置輸出電阻范圍是OK到IOOK歐姆。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點本實用新型采用調(diào)節(jié)裝置TJ代替現(xiàn)有技術(shù)中的貼片電阻Rp,該調(diào)節(jié)裝置 TJ可根據(jù)外部控制信號自動調(diào)整自身輸出電阻，調(diào)整放大控制電路13的放大 或縮小信號的比例，進而調(diào)整整個振動傳感器的靈壽丈度。這樣，就可以在整個 振動傳感器的電路部分被封裝后，利用外部控制信號調(diào)整振動傳感器的靈敏 度，避免現(xiàn)有技術(shù)中，只能拆裝后才可調(diào)整振動傳感器靈敏度的弊端，提高振 動傳感器的組裝生產(chǎn)效率。本實用新型振動傳感器在使用一段時間后，如靈敏度出現(xiàn)偏移，仍可不用 拆裝，直接利用外部控制信號進行;艮正，方便用戶4吏用。同時，本實用新型調(diào) 節(jié)裝置TJ的電阻排由大量阻值相同的電阻組成，每個電阻的阻值較低，調(diào)節(jié) 裝置TJ可根據(jù)外部控制信號，控制滑動開關(guān)滑動距離精確到每個電阻，提高 輸出電阻的精度，進而實現(xiàn)對振動傳感器靈敏度的精確調(diào)節(jié)。

圖1為現(xiàn)有振動傳感器的電路部分示意圖；圖2為本實用新型振動傳感器的電路部分示意圖； 圖3為本實用新型放大粒制電路的電路圖； 圖4為本實用新型調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本實用新型放大控制電路的電路圖。
具體實施方式
為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附 圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。本實用新型使用調(diào)節(jié)裝置作為放大控制電路的靈敏度調(diào)節(jié)器件，該調(diào)節(jié)裝 置可根據(jù)外部控制信號調(diào)整自身阻值。參閱圖2，振動傳感器的電路部分包括 壓電晶體ll、電荷轉(zhuǎn)電壓電路12、放大控制電路13、及電壓轉(zhuǎn)電流電路14。 壓電晶體11感受機車車軸上的振動，將機械振動信號轉(zhuǎn)換成電荷信號，傳送 到電荷轉(zhuǎn)電壓電路12。電荷轉(zhuǎn)電壓電路12將電荷信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，傳送 給放大控制電路13。放大控制電路13將接收到的電壓信號放大，傳送到電壓 轉(zhuǎn)電流電路14。電壓轉(zhuǎn)電流電路14再將接收到的電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號輸 出。參閱圖3，為本實用新型放大控制電路13的電路圖。調(diào)節(jié)裝置TJ具有兩 連接端，其中一連接端同時連接運算放大器NI安培的負輸入端2和通過電阻 Rl連接運算放大器NI安培的輸出端1,另一連接端接地。調(diào)節(jié)裝置TJ的控制 端接收外部控制信號。運算放大器NI安培的正輸入端3連接電荷轉(zhuǎn)電壓電路 12輸入的電壓值。運算放大器NI安培的端口 4、 ll分別連接正負15電源。調(diào)節(jié)裝置TJ接收外部控制信號，并依據(jù)該控制信號調(diào)整自身的阻值。調(diào) 節(jié)裝置TJ內(nèi)置電阻排和滑動開關(guān)，該電阻排的電阻值在0到100K歐姆的范圍。 該電阻排可由大量阻值相同的電阻組成，調(diào)節(jié)裝置TJ 4艮據(jù)控制信號控制滑動 開關(guān)在電阻排上移動，調(diào)整輸出電阻值。本實用新型采用調(diào)節(jié)裝置TJ代替現(xiàn)有技術(shù)中的貼片電阻Rp,該調(diào)節(jié)裝置 TJ可根據(jù)外部控制信號自動調(diào)整自身輸出電阻，調(diào)整放大控制電路13的放大 或縮小信號的比例，進而調(diào)整整個振動傳感器的靈敏度。這樣，就可以在整個 振動傳感器的電路部分被封裝后，利用外部控制信號調(diào)整振動傳感器的靈敏 度，避免現(xiàn)有技術(shù)中，只能拆裝后才可調(diào)整振動傳感器靈敏度的弊端，提高振動傳感器的組裝生產(chǎn)效率。本實用新型振動傳感器在使用一段時間后，如靈敏度出現(xiàn)偏移，仍可不用 拆裝，直接利用外部控制信號進行4交正，方^更用戶使用。同時，本實用新型調(diào)節(jié)裝置TJ的電阻排由大量阻值相同的電阻組成，每個電阻的阻值較低，調(diào)節(jié) 裝置TJ可根據(jù)外部控制信號，控制滑動開關(guān)滑動距離精確到每個電阻，提高 輸出電阻的精度，進而實現(xiàn)對振動傳感器靈每文度的精確調(diào)節(jié)。本實用新型調(diào)節(jié)裝置TJ接收的外部控制信號可為無線控制信號，使用者 通過無線控制信號調(diào)整調(diào)節(jié)裝置TJ的輸出電阻。參閱圖4，為本實用新型調(diào) 節(jié)裝置TJ的結(jié)構(gòu)示意圖，調(diào)節(jié)裝置TJ包括無線信號接收器32、滑動開關(guān)33、 及電阻排34。控制源為遙控器31。調(diào)整調(diào)節(jié)裝置TJ的輸出電阻時，遙控器31發(fā)送相應的無線控制信號，調(diào) 節(jié)裝置TJ的無線信號接收器32接收到該無線控制信號，并將該無線控制信號 轉(zhuǎn)換為相應的控制指令，控制滑動開關(guān)33在電阻排34上精確滑動，實現(xiàn)調(diào)整 輸出電阻的目的。本實用新型通過無線控制信號調(diào)整調(diào)節(jié)裝置TJ的輸出電阻，實現(xiàn)調(diào)整振 動傳感器靈敏度，該裝置操作方便，易于實現(xiàn)。本實用新型調(diào)節(jié)裝置TJ可為數(shù)字電位計，數(shù)字電位計的控制端通過接線 端子連接控制器，根據(jù)控制器傳輸?shù)臄?shù)字信號調(diào)整輸出電阻。參閱圖5，數(shù)字 電位器DS的一連接端同時連接運算放大器NI安培的負輸入端2和通過電阻 Rl連接運算放大器NI安培的輸出端1,另一連接端接地。控制端連接接線端 子XP1的端口 4。控制器的數(shù)字輸出端連接該接線端子XP1的端口 4。控制器 可為單片機、DSP、 MCU、 PC等。數(shù)字電位計可采用DS2890型號?？刂破鞲鶕?jù)需要傳送相應的數(shù)字信號到數(shù)字電位計DS的控制端，數(shù)字電 位計根據(jù)該數(shù)字控制信號調(diào)整輸出電阻，實現(xiàn)對振動傳感器靈敏度的調(diào)整。如 控制器輸出的控制信號范圍是4 - 20m安培，數(shù)字電位計對應的輸出電阻的范 周是0-100K歐姆，如果控制器輸出12m安培的數(shù)字信號，數(shù)字電位計對應輸 出50K歐姆的電阻。如果控制器輸出8m安培的數(shù)字信號，數(shù)字電位計對應輸 出25K歐姆的電阻。該數(shù)字電位計DS通過數(shù)據(jù)線連接外部控制器，在不對振動傳感器封裝的電路部分拆裝時即可對其進行靈敏度調(diào)節(jié)，方便實用。以上對本實用新型所提供的一種靈每文度可調(diào)的振動傳感器，進行了詳細介實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用范圍 上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本實用新型的限制。
權(quán)利要求1、一種靈敏度可調(diào)的振動傳感器，包括壓電晶體、電荷轉(zhuǎn)電壓電路、放大控制電路、及電壓轉(zhuǎn)電流電路，其特征在于，所述放大控制電路包括運算放大器和調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置一連接端連接運算放大器的負輸入端，并通過第一電阻連接運算放大器的輸出端，另一連接端接地；所述調(diào)節(jié)裝置接收外部控制信號，并根據(jù)所述控制信號調(diào)整輸出電阻值。
2、 如權(quán)利要求1所述的振動傳感器，其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置包括無 線信號接收器、滑動開關(guān)和電阻排，所述無線信號接收器根據(jù)接收的無線信號 控制所述滑動開關(guān)在所述電阻排上滑動。
3、 如權(quán)利要求1所述的振動傳感器，其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置為數(shù)字 電位計。
4、 如權(quán)利要求3所述的振動傳感器，其特征在于，所述電位計的控制端 連接控制器，接收控制器傳送的數(shù)字信號。
5、 如權(quán)利要求4所述的振動傳感器，其特征在于，所述控制器為單片機、 DSP、 MCU、或PC。
6、 如權(quán)利要求1所述的振動傳感器，其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置輸出電 阻范圍是OK到100K歐姆。
專利摘要本實用新型涉及一種靈敏度可調(diào)的振動傳感器，包括壓電晶體、電荷轉(zhuǎn)電壓電路、放大控制電路、及電壓轉(zhuǎn)電流電路，所述放大控制電路包括運算放大器和調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置一連接端連接運算放大器的負輸入端，并通過第一電阻連接運算放大器的輸出端，另一連接端接地；所述調(diào)節(jié)裝置接收外部控制信號，并根據(jù)所述控制信號調(diào)整輸出電阻值。本實用新型能夠根據(jù)需要隨時精確調(diào)整其靈敏度，提高組裝生產(chǎn)效率，方便使用。
文檔編號G01H11/00GK201122111SQ20072030496
公開日2008年9月24日 申請日期2007年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日
發(fā)明者李小文, 羊利芬, 理 蘇 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司