[實用新型]具有恒流源供電的數(shù)字加速度測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720284290.6
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN206649051U
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郎海亮;吉慶昌;王大鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京奧技異電氣技術(shù)研究所有限公司
• 主分類號: G01P15/00
• 分類號: G01P15/00
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務(wù)所11337
• 代理人: 席小東

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種測量裝置，具體涉及一種具有恒流源供電的數(shù)字加速度測量裝置。

背景技術(shù)

IEPE型壓電式加速度傳感器又稱為壓電加速度計，是將電荷放大器或電壓放大器封裝在傳感器內(nèi)部，不但大大提升了抗噪聲性能，還將高阻抗的電荷信號轉(zhuǎn)化成低阻抗的電壓信號，便于長距離信號輸出。IEPE型壓電式加速度傳感器具有頻響范圍廣、抗干擾能力強(qiáng)、測量精度高、使用壽命長等優(yōu)點，在振動檢測領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

然而，現(xiàn)有的壓電式加速度傳感器，采用恒流源供電，具有以下不足：恒流源部分電路設(shè)計復(fù)雜，存在一定的電壓波動，由此直接影響壓電式加速度傳感器的測量精度。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實用新型提供一種具有恒流源供電的數(shù)字加速度測量裝置，可有效解決上述問題。

本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

本實用新型提供一種具有恒流源供電的數(shù)字加速度測量裝置，包括壓電式加速度傳感器、信號調(diào)理器和連接線纜；

所述壓電式加速度傳感器直接與被測物表面固定連接；所述信號調(diào)理器與所述壓電式加速度傳感器采用分體式設(shè)計，所述壓電式加速度傳感器通過所述連接線纜與所述信號調(diào)理器連接；

其中，所述信號調(diào)理器包括：電源轉(zhuǎn)換電路、恒流源電路、高通濾波電路、低通濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)、D/A轉(zhuǎn)換電路和通用485串口電路；

所述恒流源電路與所述壓電式加速度傳感器的供電端連接，所述壓電式加速度傳感器的供電端同時作為輸出端與所述高通濾波電路的輸入端連接；所述高通濾波電路的輸出端依次通過所述低通濾波電路和所述A/D轉(zhuǎn)換電路后，連接到所述單片機(jī)的輸入端；所述單片機(jī)的輸出端分別與所述D/A轉(zhuǎn)換電路和所述通用485串口電路連接；

外部直流24V供電電源通過所述電源轉(zhuǎn)換電路，分別與所述恒流源電路、所述高通濾波電路、所述低通濾波電路、所述A/D轉(zhuǎn)換電路、所述單片機(jī)、所述D/A轉(zhuǎn)換電路和所述通用485串口電路連接。

優(yōu)選的，所述恒流源電路包括：PNP型三極管、穩(wěn)壓管、第1電阻R1、第2電阻R2和第3電阻R3；

所述電源轉(zhuǎn)換電路的第1輸出端子通過所述第1電阻R1連接到所述PNP型三極管的發(fā)射極；所述電源轉(zhuǎn)換電路的第2輸出端子通過所述穩(wěn)壓管后，分別連接到所述第2電阻R2的一端和所述第3電阻R3的一端；所述第2電阻R2的另一端連接到所述PNP型三極管的基極；所述第3電阻R3的另一端接地；所述PNP型三極管的集電極輸出恒流源，經(jīng)過電容濾波后連接到所述壓電式加速度傳感器的供電端口。

優(yōu)選的，所述第1電阻R1為1150歐姆電阻；所述第2電阻R2為100歐姆電阻；所述第3電阻R3為14700歐姆電阻。

本實用新型提供的具有恒流源供電的數(shù)字加速度測量裝置具有以下優(yōu)點：

(1)壓電式加速度傳感器和信號調(diào)理器采用分體式設(shè)計，因此，減小了壓電式加速度傳感器的體積，便于安裝；另外，由于信號調(diào)理器不隨被測物體同步運動，提高了信號調(diào)理器的壽命和工作可靠性。

(2)恒流源電路使用電子器件少，輸出穩(wěn)定，不受供電電壓波動的影響，可以向壓電式加速度傳感器提供穩(wěn)定的電流值，進(jìn)而保證壓電式加速度傳感器的測量精度。

(3)通過設(shè)計一種數(shù)字信號調(diào)理電路，對壓電式加速度傳感器測量到的加速度值進(jìn)行信號調(diào)理，使傳感器的輸出更準(zhǔn)確的反映被測物體的加速度信息。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的具有恒流源供電的數(shù)字加速度測量裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型提供的恒流源電路的電路原理圖；

圖3為本實用新型提供的信號調(diào)理器的外形結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1-塑料外殼；2-調(diào)理電路板；3-連接線纜；41-第1對外接口；42-第2對外接口；43-第3對外接口；44-第4對外接口。

具體實施方式

為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。