[实用新型]一种三轴式振动传感器

说明书

本实用新型涉及一种三轴式振动传感器，属于振动测量领域。本实用新型的滤波电路包括第一放大器、单轴电容、第三电阻、第三电容和第四电阻，单轴电容与第三电阻串联后接入第一放大器的同相输入端，第一放大器的反相输入端与电源地连接，第三电容与第四电阻并联后接入第一放大器的同相输入端和输出端之间。本实用新型在滤波过程中将直流响应消除，确保了放大电路不会出现饱和现象，进而提高振动的测量精度。

技术领域

本实用新型涉及一种三轴式振动传感器，属于振动测量领域。

背景技术

不同原理的振动传感器频率响应略有差异，一体化振动传感器从测量原理来分主要有压电式、电容式和压阻式。电容式一体化振动传感器频率响应一般为0Hz到几kHz，该类传感器具有直流响应，当测量环境中存在过载等低频信号时，容易造成振动信号限幅，特别是对于小量程的传感器，其敏感元件甚至可能出现饱和，影响振动测量精度。

对于电机检测领域，采用电容式三轴式振动传感器，其原理如图5所示，在工作时，固定极板11不动，通过移动极板10的移动，如图5中，将移动极板10移动至10’的位置，从而改变该轴电容大小，通过采集电容大小的变化而确定振动频率。在电机检测领域，需要将传感器固定在电机上，一般需要同时对三轴信号进行振动检测，这就需要检测电路比较小，否则会传感器体积大，则难以固定在电机上。且如果传感器较重，其也会影响电机的振动频率，降低测量的准确性。

中国实用新型专利《一种电容式三轴一体化振动传感器》《201521030234.7》公开了电容式传感器的电路图，改电路消除了直流等低频分量以及高频分量对振动测量的影响，提高了测量精度。但是该技术中电源电路和滤波电路中的八阶低通椭圆开关电容滤波器体积都较大，且电路的元器件总数较多，不利于传感器的小型化。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种三轴式振动传感器。本实用新型通过优化电源电路、滤波电路和放大电路，减少本实用新型电路的体积，从而减轻传感器的重量；且滤波过程中将直流响应消除，确保了放大电路不会出现饱和现象，进而提高振动的测量精度。

本实用新型的技术方案是：一种三轴式振动传感器，包括电源电路和3轴传感电路，每轴的传感电路结构相同，每轴传感电路包括滤波电路和放大电路，其特征在于：电源电路包括稳压电路和调压隔离电路，稳压电路与调压隔离电路并联后接入输入电源，稳压电路包括第一电阻、第一电容和二极管，其中第一电阻与第一电容并联后在与二极管串联；调压隔离电路包括可调电阻、光电耦合器和第二电阻，光电耦合器的阳极与可调电阻连接，光电耦合器的阴极与电源地连接，光电耦合器的发射极与第二电阻连接；光电耦合器的集电极与光电耦合器的阳极连接；滤波电路包括第一放大器、单轴电容、第三电阻、第三电容和第四电阻，单轴电容与第三电阻串联后接入第一放大器的同相输入端，第一放大器的反相输入端与电源地连接，第三电容与第四电阻并联后接入第一放大器的同相输入端和输出端之间；放大电路包括第二放大器、第四电容、第五电容和第五电阻，其中第四电容连接在滤波电路输出与第二放大器同相输入端之间，第五电容、第五电阻并联后接入第二放大器的同相输入端和输出端之间，第二放大器的反相输入端与电源地连接。

根据如上所述的一种三轴式振动传感器，其特征在于：第一电阻、可调电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻或第五电阻为贴片式封装电阻。

根据如上所述的一种三轴式振动传感器，其特征在于：第一电容、第三电容、第四电容或第五电容为贴片式封装电容。

根据如上所述的一种三轴式振动传感器，其特征在于：光电耦合器、二极管、第一放大器或第二放大器为贴片式封装器件。

根据如上所述的一种三轴式振动传感器，其特征在于：所述的3轴传感电路分别为X轴、Y轴和Z轴传感电路。