[發明專利]一種用于旋轉機械振動監測的自供電無線振動傳感器

在審

• 申請號: 202011025422.6
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN111998939A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 何曉琳;余刃;張能文;承敏鋼;彭俏;秦法濤;吳廣;王天舒;謝旭陽
• 申請（專利權）人: 江蘇新道格自控科技有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;H02J7/32;H02J7/34;G08C17/02
• 代理公司: 亳州速誠知識產權代理事務所(普通合伙) 34157
• 代理人: 劉佳

1.一種用于旋轉機械振動監測的自供電無線振動傳感器，其特征在于，主要包括磁電式能量轉換與振動感知模塊、信號調理及采集模塊、低功耗控制器、供電及電源管理模塊、無線數據收發模塊，所述磁電式能量轉換與振動感知模塊為總信號傳輸源，主要傳送振動采集的信號源和電能攝取能量源，所述信號調理及采集模塊處理信號源，所述供電及電源管理模塊對電能攝取進行積累，所述低功耗控制器為傳感器的核心，對傳感器信號采集、電源管理、信號采集功能進行綜合控制與管理，所述無線數據收發模塊在控制器控制下進行無線指令的接受和振動數據的發送。

2.根據權利要求1所述的一種用于旋轉機械振動監測的自供電無線振動傳感器，其特征在于，所述磁電式能量轉換與振動感知模塊為振動感知模塊，通過電磁感應原理將設備振動機械能轉換為電能。

3.根據權利要求1所述的一種用于旋轉機械振動監測的自供電無線振動傳感器，其特征在于，所述信號調理及采集模塊將振動感知模塊產生的電壓信號進行調理與放大后進入高速AD模塊，實現振動信號的采集。

4.根據權利要求1所述的一種用于旋轉機械振動監測的自供電無線振動傳感器，其特征在于，所述無線數據收發模塊采用zigbee網絡及其它類似無線網絡。

5.根據權利要求1所述的一種用于旋轉機械振動監測的自供電無線振動傳感器，其特征在于，所述供電及電源管理模塊由低功耗升壓電路、整流電路、超級電容蓄電器件、充放電控制電路及可充電電池組成。

6.根據權利要求5所述的一種用于旋轉機械振動監測的自供電無線振動傳感器，其特征在于，所述供電及電源管理模塊的電路實現對磁電式能量轉換和振動感知模塊所產生的電能進行拾取積累，將拾取的電能保存于超級電容及可充電電池，實現對信號調理放大電路、低功耗處理器、無線數據收發模塊供電。

7.根據權利要求1所述的一種用于旋轉機械振動監測的自供電無線振動傳感器，其特征在于，所述振動傳感器分時工作在充電狀態和工作狀態，主要工作流程為：

步驟一：在充電狀態，數據采集、無線傳輸及控制器處于休眠或低功耗運行狀態，設備給供電系統充電；

步驟二：工作狀態充電回路切斷以避免充電回路對振動信號造成擾動；

步驟三：實現多層次休眠模式，在設備處于停機狀態時，傳感器無法充電，傳感器停止所有信號采集及信號上傳工作，進入深度休眠狀態，最大限度降低設備能耗，直到下次設備啟動。