專利名稱：多功能筆式振動(dòng)測(cè)量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種振動(dòng)測(cè)量儀，特別涉及一種便于攜帶的筆式多功能振動(dòng)測(cè)量儀。
背景技術(shù)：
振動(dòng)的加速度，速度以及位移是振動(dòng)測(cè)量中的重要參數(shù)，對(duì)這些參數(shù)的精確測(cè)量，可使現(xiàn)場設(shè)備維護(hù)更加方便，目前現(xiàn)有的振動(dòng)測(cè)量儀大概可分為兩類；一類是多功能振動(dòng)測(cè)量儀，另一種是體積稍小的便攜式振動(dòng)測(cè)量儀，兩者都有其技術(shù)局限性。多功能振動(dòng)測(cè)量儀可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種振動(dòng)參數(shù)的精確測(cè)量，但這種產(chǎn)品體積大，功耗大，成本高，因此不適合野外或高空測(cè)量，便攜式振動(dòng)測(cè)量儀往往功能不全，不僅現(xiàn)場操作不便，還給后期數(shù)據(jù)分析及處理帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有振動(dòng)測(cè)量儀的局限性，提供一種由電池供電，可以實(shí)現(xiàn)在較寬頻率范圍內(nèi)對(duì)所有振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量并可將所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)進(jìn)而傳送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理的多功能振動(dòng)測(cè)量儀，作為一種結(jié)構(gòu)小巧，可以滿足某些特殊場合使用的多功能筆式振動(dòng)測(cè)量儀。
為實(shí)現(xiàn)所述目的，本實(shí)用新型的多功能筆式振動(dòng)測(cè)量儀包括微控制器，加速度傳感器，電荷放大器，濾波電路，模擬開關(guān)電路、總放大電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，檢波電路，按鍵電路，LCD顯示電路，及電池供電電路；加速度傳感器通過屏蔽電纜向電荷放大器輸入電荷信號(hào)，電荷放大器的輸出端與低通濾波電路的輸入端相連，低通濾波電路的輸出作為積分電路和二次積分電路以及模擬開關(guān)電路的輸入，模擬開關(guān)電路的輸出信號(hào)作為總放大電路的輸入，總放大電路的輸出信號(hào)經(jīng)檢波電路后，輸入A/D轉(zhuǎn)換電路，AD轉(zhuǎn)換電路與微控制器相連，提供振動(dòng)參數(shù)測(cè)量的信號(hào)，按鍵電路用于對(duì)微控制器的操作，顯示電路顯示測(cè)量結(jié)果和狀態(tài)信息，電池供電電路為系統(tǒng)提供所需電源；本實(shí)用新型的特征在于還包括二次積分電路，存儲(chǔ)器電路，接口電路和背景光電路，所述二次積分電路的輸入端接低通濾波電路的輸出端，其一次積分部分輸出速度信號(hào)至模擬開關(guān)電路輸入端，二次積分部分輸出位移信號(hào)至模擬開關(guān)電路的另一輸入端，所述存儲(chǔ)器電路與微控制器相連，并依據(jù)按鍵電路的操作保存或查看測(cè)量數(shù)據(jù)，所述LCD背景光電路與微控制器相連，由微控制器控制在顯示測(cè)量結(jié)果的同時(shí)點(diǎn)亮，所述接口電路與微控制器輸出端向連，實(shí)現(xiàn)微控制器與計(jì)算機(jī)的通信。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)所有振動(dòng)參數(shù)的測(cè)量，并能將所測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于本地存儲(chǔ)器電路中，還可以實(shí)現(xiàn)和計(jì)算機(jī)的通信，并將存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的測(cè)量數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)中加以分析、處理。
本實(shí)用新型的目的，特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例解和附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1為本實(shí)用新型所述的多功能筆式振動(dòng)測(cè)量儀的結(jié)構(gòu)方框圖具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的多功能筆式振動(dòng)測(cè)量儀包括壓電式加速度傳感器1，電荷放大器2，高通濾波器3，低通濾波器4，二次積分電路5，模擬開關(guān)6，A/D轉(zhuǎn)換器7，總放大電路8，檢波電路9，微控制器10，LCD顯示電路11，LCD背景光電路12，按鍵電路13，RS-232接口電路14，存儲(chǔ)器電路15以及電源供給電路16，電荷放大器2完成對(duì)壓電傳感器1產(chǎn)生的電荷量信號(hào)的初級(jí)放大，放大后的電壓信號(hào)一路經(jīng)高通濾波器3濾除靜態(tài)信號(hào)后輸入模擬開關(guān)6，另一路經(jīng)低通濾波器4濾除測(cè)量中的附加力信號(hào)后再分為兩路，一路輸入模擬開關(guān)6，另一路輸入二次積分電路5，以產(chǎn)生與輸入信號(hào)相應(yīng)的一次積分信號(hào)和二次積分信號(hào)，這兩路信號(hào)也連接至模擬開關(guān)6，模擬開關(guān)6的輸出信號(hào)再經(jīng)放大后輸入采樣保持電路8，所得采樣信號(hào)再經(jīng)整形電路9后輸入A/D轉(zhuǎn)換器7進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量輸入微控制器10，再輸入顯示電路11顯示和存儲(chǔ)器電路15保存。電荷放大電路2，濾波電路3，4和二次積分電路5和采樣保持電路8均采用無需頻率補(bǔ)償?shù)牡凸倪\(yùn)算放大器LM1458。模擬開關(guān)6選用多路復(fù)用器解調(diào)器CD4052，整形電路9采用高精度運(yùn)算放大器LT1013，A/D轉(zhuǎn)換電路采用低功耗高速A/D轉(zhuǎn)換器MAX1288，微控制器10采用適于高集成度設(shè)計(jì)的低功耗芯片87LPC764，控制模擬開關(guān)6的信道輸出，為A/D轉(zhuǎn)換器7提供同步時(shí)鐘，控制LCD顯示電路11，控制LCD背景光12，以及控制電源供給電路16，所述微控制器包括128Kb存儲(chǔ)器，用以存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)；按盤電路13為四鍵位鍵盤，一個(gè)鍵用于選擇顯示內(nèi)容及頻率范圍，一個(gè)鍵用于保存測(cè)量值，一個(gè)鍵用于對(duì)保存值的查詢；LCD顯示電路11為4位LCD顯示器，用于顯示振動(dòng)加速度、速度、位移或電池欠壓狀態(tài)時(shí)的提示信息；背景光電路12為LCD顯示器11提供背景照明，選用場致發(fā)光燈驅(qū)動(dòng)器SP4422產(chǎn)生場致發(fā)光燈的電源信號(hào)；電源供給電路16把兩節(jié)7號(hào)電池的電壓轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需的+5V和-5V工作電壓，另外，此電源供給電路還有電池電壓檢測(cè)功能，當(dāng)電池欠壓時(shí)向微控制器10提供檢測(cè)信號(hào)；RS-232接口電路14用于和PC間的通信，通過基于兩個(gè)NPN型晶體管的接口電路，將存儲(chǔ)器15中的數(shù)據(jù)傳送到PC中。
測(cè)量時(shí)，振動(dòng)頻率信號(hào)通過電荷放大器放大后，再通過高通濾波器4濾波，可得到頻率在1KHz-10KHz的加速度單峰值信號(hào)，并送入模擬開關(guān)，電荷放大器的輸出信號(hào)通過低通濾波器3濾波，可得到10Hz-1KHz的加速度單峰值信號(hào)，低通濾波器3的輸出信號(hào)再通過增益可調(diào)的二次積分電路5，就可分別得到速度有效值信號(hào)和位移峰峰值信號(hào)，這四路信號(hào)均輸入模擬開關(guān)6中；微控制器10依據(jù)按鍵選擇控制模擬開關(guān)6的信道選擇，選通的信號(hào)再經(jīng)過放大，輸入采樣保持電路8，再經(jīng)檢波電路輸入A/D轉(zhuǎn)換電路7轉(zhuǎn)化為數(shù)字量輸入微控制器10，微處理器10再將轉(zhuǎn)換結(jié)果輸入LCD顯示電路11顯示，或依照按鍵電路13的操作將轉(zhuǎn)換結(jié)果輸入存儲(chǔ)器電路15存儲(chǔ)，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可通過按鍵電路控制查詢，如將RS-232接口與PC連接，便可通過相應(yīng)計(jì)算機(jī)軟件查看、復(fù)制存儲(chǔ)器15內(nèi)的信息，供后期分析、處理。
本具體實(shí)施方式
中的存儲(chǔ)器電路15為微控制器10的片上存儲(chǔ)器，但本實(shí)用新型決不僅僅如此，存儲(chǔ)器電路15也可以是外接存儲(chǔ)器。
本具體實(shí)施方式
中的通信接口電路為RS-232標(biāo)準(zhǔn)接口，但本實(shí)用新型決不僅僅如此，通信接口電路也可以是RS標(biāo)準(zhǔn)的其它接口、USB接口或IEEE1394接口。
權(quán)利要求1.一種多功能筆式振動(dòng)測(cè)量儀，包括加速度傳感器(1)，電荷放大器(2)，濾波電路(3)、(4)，模擬開關(guān)電路(6)，總放大電路(8)，A/D轉(zhuǎn)換電路(7)，檢波電路(9)，微控制器(10)，按鍵電路(13)，LCD顯示電路(11)以及電池供電電路(16)，所述加速度傳感器(1)通過屏蔽電纜向電荷放大器(2)輸入電荷信號(hào)，電荷放大器(2)的輸出端與濾波電路(3)的輸入端相連，模擬開關(guān)電路(5)的輸出信號(hào)作為總放大電路(8)的輸入，總放大電路的輸出信號(hào)經(jīng)檢波電路(9)后，輸入A/D轉(zhuǎn)換電路(7)，AD轉(zhuǎn)換電路(7)與微控制器(10)相連，提供振動(dòng)參數(shù)測(cè)量的信號(hào)，按鍵電路(13)用于對(duì)微控制器(10)的操作，LCD顯示電路(11)顯示測(cè)量結(jié)果和狀態(tài)信息，電池供電電路(16)為系統(tǒng)提供所需電源；其特征在于還包括二次積分電路(5)、接口電路(14)、存儲(chǔ)器電路(15)和LCD背景光電路(12)，所述二次積分(5)電路的輸入端接濾波電路(4)的輸出端，其一次積分部分輸出速度信號(hào)至模擬開關(guān)電路(6)的輸入端，二次積分部分輸出位移信號(hào)至模擬開關(guān)電路(6)的另一輸入端，所述存儲(chǔ)器電路(15)與微控制器(10)相連，并依據(jù)按鍵電路(13)的操作保存或查看測(cè)量數(shù)據(jù)，所述LCD背景光電路(12)與微控制器(10)相連，由微控制器控制在顯示測(cè)量結(jié)果的同時(shí)點(diǎn)亮，所述接口電路(14)與微控制器(10)的輸出端向連，用以實(shí)現(xiàn)微控制器與PC計(jì)算機(jī)的通信。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能筆式振動(dòng)測(cè)量儀，其中，存儲(chǔ)器電路(15)是外接存儲(chǔ)器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多功能筆式振動(dòng)測(cè)量儀，其中，接口電路(14)是RS232接口。
4.如權(quán)利要求1或2所述的多功能筆式振動(dòng)測(cè)量儀，其中，接口電路(14)是USB接口。
5.如權(quán)利要求1或2所述的多功能筆式振動(dòng)測(cè)量儀，其中，接口電路(14)是IEEE1394接口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多功能筆式振動(dòng)測(cè)量儀，其特征在于還包括二次積分電路，存儲(chǔ)器電路，接口電路和背景光電路，所述二次積分電路的輸入端接濾波電路的輸出端，其一次積分部分輸出速度信號(hào)至模擬開關(guān)電路輸入端，二次積分部分輸出位移信號(hào)至模擬開關(guān)電路的另一輸入端，所述存儲(chǔ)器電路與微控制器相連，并依據(jù)按鍵電路的操作保存或查看測(cè)量數(shù)據(jù)，所述LCD背景光電路與微控制器相連，由微控制器控制在顯示測(cè)量結(jié)果的同時(shí)點(diǎn)亮，所述接口電路與微控制器輸出端相連，實(shí)現(xiàn)微控制器與計(jì)算機(jī)的通信。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)所有振動(dòng)參數(shù)的測(cè)量，并能將所測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于本地存儲(chǔ)器電路中，還可以實(shí)現(xiàn)和計(jì)算機(jī)的通信。
文檔編號(hào)G01H11/06GK2755579SQ20042009039
公開日2006年2月1日 申請(qǐng)日期2004年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月23日
發(fā)明者張豪瓏 申請(qǐng)人:上海隆延測(cè)控信息技術(shù)有限公司