[实用新型]一种压电式振动传感器的多路振动信号采集处理装置

说明书

本实用新型提供一种压电式振动传感器的多路振动信号采集处理装置，包括压电式振动传感器、ADC和FPGA，所述压电式振动传感器的输出信号经信号处理电路处理后输入ADC，所述ADC与FPGA交互式连接；所述信号处理电路包括依次串接的隔直电路、归一化处理电路和滤波电路。本实用新型中压电式振动传感器的交流信号，经信号处理电路进行去偏置电压、归一化降噪和滤波处理，然后采用高带宽、高精度的ADC实现多路信号的并行转换，并可通过其高速串行接口实现与FPGA数据传输，ADC以并行总线方式将采样数据传输至FPGA中，从而可以用于设备振动状态监测与分析。

技术领域

本实用新型涉及电子检测技术领域，具体涉及一种压电式振动传感器的多路振动信号采集处理装置。

背景技术

发电机组、压缩机、齿轮箱、鼓风机等旋转机械设备的振动总是伴随着机器的运转而存在的。即使机器在最佳的运行状态，由于微小的缺陷，也将产生某些振动。因此，对这些设备进行状态检测和故障诊断对安全生产来说意义特别重大。而旋转机械设备的大部分故障的征兆都包含在机械振动信号中，对设备振动信号进行监测和分析，为判断设备是否正常运行、是否存在潜在故障以及预测故障发展趋势等提供了十分有效的手段。

现有设计的振动信号的采集方案中，多采用单片机自身AD采样通道进行信号采集，或单片机加AD芯片设计，其采样频率较低、采样精度也不高，难以做到多路实时并行、高精度采样的要求。振动信号采集系统其输入模式有AC(交流)、DC(直流)和压电式振动传感器多种接口的传感器输入，其振动信号采集主要采用ADC采样控制电路和FPGA来实现，但对压电式振动传感器的多路振动信号的采集存在效率低、信号噪音与衰减较大，严重影响了最终监测与分析结果。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是提供一种压电式振动传感器的多路振动信号采集处理装置，实现进行多路信号的并行采集。

本实用新型的技术方案如下：

一种压电式振动传感器的多路振动信号采集处理装置，包括压电式振动传感器，ADC和FPGA，所述压电式振动传感器的输出信号经信号处理电路处理后输入ADC，所述ADC与FPGA交互式连接；所述信号处理电路包括依次串接的隔直电路、归一化处理电路和滤波电路。

进一步方案，所述隔直电路包括依次串接的滤波电路、去偏置电压电路、放大电路与跟随电路；所述滤波电路包括串接在压电式振动传感器的输出信号端的第一接地电阻R1，所述第一接地电阻R1的两端并联第二电容C2；所述去偏置电压电路包括第二接地电阻R2，所述第二接地电阻R2的输入端串接第一电容C1。

进一步方案，所述归一化处理电路包括串联的同相放大处理电路和跟随电路，所述同相放大处理电路包括第五电阻R5和放大电路，所述第五电阻R5一端接地、另一端分别与放大电路、跟随电路连接，所述第五电阻R5与跟随电路之间串接有第七电容C7。

更进一步方案，所述放大电路的信号输入端串联有第四电阻R4。

进一步方案，所述滤波电路包括串联的高通滤波电路和低通滤波电路，所述高通滤波电路的输入端依次由第八电容C8、第九电容C9和放大电路串联，所述第八电容C8、第九电容C9之间通过第六电阻R6接地；所述放大电路的输出端通过第十电容C10与第六电阻R6串接；所述低通滤波电路的输入端依次由第七电阻R7、第八电阻R8和跟随电路串联，所述第七电阻R7、第八电阻R8之间通过第十一电容C11与跟随电路的输出端连接；所述第八电阻R8和跟随电路之间通过第十二电容C12接地。