便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置，包括：電源模塊、電源轉(zhuǎn)換模塊、傳感器模塊、中控模塊、存儲(chǔ)模塊、串口通信模塊和時(shí)鐘模塊，其中，所述電源轉(zhuǎn)換模塊包括第一至第三穩(wěn)壓單元；所述傳感器模塊包括：加速度計(jì)傳感器和第一至第三射極跟隨器；所述中控模塊進(jìn)一步與所述存儲(chǔ)模塊、所述時(shí)鐘模塊和所述串口通信模塊相連。本實(shí)用新型采用同時(shí)集成有MCU和DSP的芯片作為中控模塊,很大程度上精簡了電路，采用的傳感器芯片體積小，功耗低，使裝置更便于攜帶，適用于更多的測試環(huán)境。
【專利說明】
便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及設(shè)備監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在普遍存在的振動(dòng)監(jiān)控裝置存在以下問題:
[0003](I)判別不夠精確，由于傳感器芯片的選型、信號(hào)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)、以及數(shù)據(jù)處理的方法不夠嚴(yán)密，振動(dòng)監(jiān)控裝置普遍存在誤判、錯(cuò)誤報(bào)警等現(xiàn)象；
[0004](2)體積大，攜帶、工作等存在不方便的問題；
[0005](3)不能實(shí)時(shí)監(jiān)控，對測試環(huán)境系數(shù)無法進(jìn)行監(jiān)控，而環(huán)境系數(shù)有可能對測試數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。
[0006]專利CN 103459993A公開了一種監(jiān)控振動(dòng)傳感器的狀況的方法，該方法是用于對振動(dòng)傳感器進(jìn)行監(jiān)控，沒有提供具體的振動(dòng)監(jiān)控裝置的設(shè)計(jì)方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。
[0008]為此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置，采用同時(shí)集成有MCU和DSP的芯片作為中控模塊，很大程度上精簡了電路，采用的傳感器芯片體積小，功耗低，使裝置更便于攜帶，適用于更多的測試環(huán)境。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置，包括:電源模塊、電源轉(zhuǎn)換模塊、傳感器模塊、中控模塊、存儲(chǔ)模塊、串口通信模塊和時(shí)鐘模塊，其中，所述電源轉(zhuǎn)換模塊包括第一至第三穩(wěn)壓單元，所述第一至第三穩(wěn)壓單元的輸入端與所述電源模塊相連以對所述電源模塊輸出的電源電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所述第一穩(wěn)壓單元的輸出端與所述傳感器模塊和所述中控模塊相連，所述第二穩(wěn)壓單元的輸出端與所述中控模塊和所述時(shí)鐘模塊相連，所述第三穩(wěn)壓單元的輸出端與所述存儲(chǔ)模塊相連;所述傳感器模塊包括:加速度計(jì)傳感器和第一至第三射極跟隨器，其中，所述加速度計(jì)傳感器的輸出端與所述第一至第三射極跟隨器的輸入端分別相連，所述第一至第三射極跟隨器的輸出端與所述中控模塊相連;所述中控模塊進(jìn)一步與所述存儲(chǔ)模塊、所述時(shí)鐘模塊和所述串口通信模塊相連。
[0010]進(jìn)一步，所述電源模塊采用多節(jié)干電池。
[0011]進(jìn)一步，所述中控模塊集成有微控制器M⑶和數(shù)字信號(hào)處理DSP處理器。
[0012]進(jìn)一步，所述傳感器模塊還包括:所述加速度計(jì)傳感器采用三軸加速度計(jì)芯片。
[0013]進(jìn)一步，所述傳感器模塊還包括:溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器的輸入端與所述第一穩(wěn)壓單元相連，所述溫濕度傳感器的輸出端與所述第一至第三射極跟隨器的輸入端分別相連。
[0014]進(jìn)一步，所述存儲(chǔ)模塊采用串行接口的FLASH存儲(chǔ)器。
[0015]進(jìn)一步，所述串口通信模塊采用RS232串行接口。
[0016]進(jìn)一步，還包括:USB接口轉(zhuǎn)換器，所述USB接口轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述串口通信模塊的輸出端相連，所述USB接口轉(zhuǎn)換器的輸出端與個(gè)人計(jì)算機(jī)PC或移動(dòng)終端相連。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置，采用同時(shí)集成有M⑶和DSP的芯片作為中控模塊，很大程度上精簡了電路，采用的傳感器芯片體積小，功耗低，使裝置更便于攜帶，適用于更多的測試環(huán)境。此外，本實(shí)用新型的電源模塊采用多路供電，對各個(gè)模塊分別供電，增強(qiáng)了裝置的可維修性，同時(shí)各路電流的降低減少了對電源選擇的限制;將溫度、濕度傳感器芯片集成到振動(dòng)監(jiān)控裝置中，使其能對測試環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，從而分析設(shè)備振動(dòng)頻率時(shí)，可以去除環(huán)境系數(shù)對測試數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響，使分析更精確。
[0018]本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0019]本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0020]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0021 ]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的傳感器模塊的電路圖；
[0022]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的溫度檢測模塊的電路圖；
[0023]圖4為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的時(shí)鐘模塊的電路圖；
[0024]圖5為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的串口通信模塊的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0026]本實(shí)用新型實(shí)施例提出一種便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置，可以對重要設(shè)備的振動(dòng)頻率進(jìn)行高精度監(jiān)測，利用加速度計(jì)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控被測物體的振動(dòng)運(yùn)行情況，以及被測物體所處環(huán)境溫度、濕度的狀況，對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、上傳、報(bào)警等功能。
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置，包括:電源模塊1、電源轉(zhuǎn)換模塊、傳感器模塊、中控模塊4、存儲(chǔ)模塊5、串口通信模塊6和時(shí)鐘模塊7。
[0028]具體地，電源模塊I可以采用多節(jié)干電池。電源轉(zhuǎn)換模塊包括第一至第三穩(wěn)壓單元(21、22、23)，第一至第三穩(wěn)壓單元的輸入端與電源模塊相連以對電源模塊輸出的電源電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
[0029]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，電源模塊I可以米用6節(jié)1.5V的干電池，貝Ij電源模塊I輸出電壓為1.5X6 = 9.0V。
[0030]第一穩(wěn)壓單元21(U9)、第二穩(wěn)壓單元22(U7)和第三穩(wěn)壓單元23(U6)分別對輸入的電源電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸出3.3V電壓。
[0031]其中，第一穩(wěn)壓單元的輸出端與傳感器模塊和中控模塊相連，第二穩(wěn)壓單元的輸出端與中控模塊和時(shí)鐘模塊相連，第三穩(wěn)壓單元的輸出端與存儲(chǔ)模塊相連?；诖耍娫茨K可以實(shí)現(xiàn)對多路功能模塊分別供電，增強(qiáng)了裝置的可維修性，各路電流的降低減少了對電源選擇的限制。
[0032]傳感器模塊包括:加速度計(jì)傳感器31和第一至第三射極跟隨器(32、33、34)。其中，加速度計(jì)傳感器的輸出端與第一至第三射極跟隨器的輸入端分別相連，第一至第三射極跟隨器的輸出端與中控模塊相連。
[0033]優(yōu)選的，加速度計(jì)傳感器采用三軸加速度計(jì)芯片。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，加速度計(jì)傳感器可以采用型號(hào)為ADXL325BCPZ的三軸加速度計(jì)芯片，可以檢測被測物的三軸加速度。該加速度計(jì)芯片具有低功耗、高靈敏度、穩(wěn)定性能好的特點(diǎn)。
[0034]進(jìn)一步，傳感器模塊還包括:溫濕度傳感器。溫濕度傳感器的輸入端與第一穩(wěn)壓單元相連，溫濕度傳感器的輸出端與第一至第三射極跟隨器的輸入端分別相連。圖3為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的溫度檢測模塊的電路圖。溫濕度傳感器可以檢測外部環(huán)境溫度和濕度數(shù)據(jù)。
[0035]本實(shí)用新型通過將溫濕度傳感器集成到振動(dòng)監(jiān)控裝置內(nèi)，使其能對測試環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，從而分析設(shè)備的振動(dòng)頻率時(shí)，可以去除環(huán)境系數(shù)對測試數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響，使分析更加精確。
[0036]中控模塊進(jìn)一步與存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊和串口通信模塊相連。
[0037]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，中控模塊集成有微控制器MCU和數(shù)字信號(hào)處理DSP處理器，精簡了整個(gè)設(shè)備電路，并且可以降低功耗，提高振動(dòng)監(jiān)測設(shè)備的準(zhǔn)確率。優(yōu)選的，中控模塊可以采用型號(hào)為DSPIC30F5011芯片。該芯片具有功耗低、體積小，其輸出隨溫度和電壓的變化范圍小，性能的穩(wěn)定的特點(diǎn)。并且，該DSP芯片集成了 DSP數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和微處理系統(tǒng)MCU，使得電路設(shè)計(jì)更簡單，體積更小。
[0038]中控模塊采用并行串口通信方式，可以同時(shí)采集加速度、溫度、濕度和時(shí)間數(shù)據(jù)等，通過加速度數(shù)據(jù)分析監(jiān)控設(shè)備的振動(dòng)情況，同時(shí)通過溫度和濕度數(shù)據(jù)分析環(huán)境狀況，通過時(shí)間數(shù)據(jù)記錄時(shí)間。中控模塊運(yùn)行時(shí)，MCU控制U8開關(guān)提供給加計(jì)和傳感器電壓使其工作，每開關(guān)一次，采樣一次，休眠時(shí)間U8斷電。
[0039]此外，如圖4所示，時(shí)鐘模塊采用型號(hào)為RTC4543SA的時(shí)鐘源芯片，其工作電流小，功耗低，外圍電路簡單，從而可以精簡電路并且降低功耗，方便振動(dòng)監(jiān)控裝置的攜帶。
[0040]存儲(chǔ)模塊采用串行接口的FLASH存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)加速度、溫度、濕度和時(shí)間數(shù)據(jù)，以及分析得到的設(shè)備的振動(dòng)情況和外部環(huán)境數(shù)據(jù)等。
[0041]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，串口通信模塊采用RS232串行接口。圖5為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的串口通信模塊的電路圖。
[0042]此外，本實(shí)用新型實(shí)施例的便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置還包括:USB接口轉(zhuǎn)換器。USB接口轉(zhuǎn)換器的輸入端與串口通信模塊的輸出端相連，USB接口轉(zhuǎn)換器的輸出端與個(gè)人計(jì)算機(jī)PC或移動(dòng)終端相連。其中，USB接口轉(zhuǎn)換器可以采用CP2012USB驅(qū)動(dòng)。
[0043]從而，中控模塊可以將加速度、溫度、濕度和時(shí)間數(shù)據(jù)，以及分析得到的設(shè)備的振動(dòng)情況和外部環(huán)境等通過USB接口轉(zhuǎn)換器發(fā)送至后臺(tái)管理系統(tǒng)，方便管理員實(shí)時(shí)掌握設(shè)備的工作狀態(tài)。并且，當(dāng)判斷分析數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)范圍時(shí)，發(fā)出提示報(bào)警信息。
[0044]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置，采用同時(shí)集成有MCU和DSP的芯片作為中控模塊，很大程度上精簡了電路，采用的傳感器芯片體積小，功耗低，使裝置更便于攜帶，適用于更多的測試環(huán)境。此外，本實(shí)用新型的電源模塊采用多路供電，對各個(gè)模塊分別供電，增強(qiáng)了裝置的可維修性，同時(shí)各路電流的降低減少了對電源選擇的限制;將溫度、濕度傳感器芯片集成到振動(dòng)監(jiān)控裝置中，使其能對測試環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，從而分析設(shè)備振動(dòng)頻率時(shí)，可以去除環(huán)境系數(shù)對測試數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響，使分析更精確。
[0045]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0046]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置，其特征在于，包括:電源模塊、電源轉(zhuǎn)換模塊、傳感器模塊、中控模塊、存儲(chǔ)模塊、串口通信模塊和時(shí)鐘模塊，其中， 所述電源轉(zhuǎn)換模塊包括第一至第三穩(wěn)壓單元，所述第一至第三穩(wěn)壓單元的輸入端與所述電源模塊相連以對所述電源模塊輸出的電源電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所述第一穩(wěn)壓單元的輸出端與所述傳感器模塊和所述中控模塊相連，所述第二穩(wěn)壓單元的輸出端與所述中控模塊和所述時(shí)鐘模塊相連，所述第三穩(wěn)壓單元的輸出端與所述存儲(chǔ)模塊相連； 所述傳感器模塊包括:加速度計(jì)傳感器和第一至第三射極跟隨器，其中，所述加速度計(jì)傳感器的輸出端與所述第一至第三射極跟隨器的輸入端分別相連，所述第一至第三射極跟隨器的輸出端與所述中控模塊相連； 所述中控模塊進(jìn)一步與所述存儲(chǔ)模塊、所述時(shí)鐘模塊和所述串口通信模塊相連。2.如權(quán)利要求1所述的便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置，其特征在于，所述電源模塊采用多節(jié)干電池。3.如權(quán)利要求1所述的便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置，其特征在于，所述中控模塊集成有微控制器MCU和數(shù)字信號(hào)處理DSP處理器。4.如權(quán)利要求1所述的便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置，其特征在于，所述加速度計(jì)傳感器采用三軸加速度計(jì)芯片。5.如權(quán)利要求1所述的便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置，其特征在于，所述傳感器模塊還包括:溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器的輸入端與所述第一穩(wěn)壓單元相連，所述溫濕度傳感器的輸出端與所述第一至第三射極跟隨器的輸入端分別相連。6.如權(quán)利要求1所述的便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)模塊采用串行接口的FLASH存儲(chǔ)器。7.如權(quán)利要求1所述的便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置，其特征在于，所述串口通信模塊采用RS232串行接口。8.如權(quán)利要求1或7所述的便攜式振動(dòng)監(jiān)控裝置，其特征在于，還包括:USB接口轉(zhuǎn)換器，所述USB接口轉(zhuǎn)換器的輸入端與所述串口通信模塊的輸出端相連，所述USB接口轉(zhuǎn)換器的輸出端與個(gè)人計(jì)算機(jī)PC或移動(dòng)終端相連。
【文檔編號(hào)】G01H17/00GK205642609SQ201620353607
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】田世斌
【申請人】北京七維航測科技股份有限公司