[实用新型]用于矿用本安型故障监测设备中的振动特征数据监测电路

说明书

本实用新型涉及煤矿技术领域，提供了一种用于矿用本安型故障监测设备中的振动特征数据监测电路，通过电源管理电路分别对输入信号单元、过压限流保护电路、信号调理电路和AD转换单元提供电源，输入信号单元可将振动、温度、转速、工艺量(电压、电流)等多种信号采集传感器集中接入同一数据采集单元中，并通过信号调理电路对所采集的原始信号进行调理，并输出至AD转换单元中，为故障诊断监测提供更为详细全面的故障特征数据。

技术领域

本实用新型涉及煤矿技术领域，尤其涉及煤矿大型旋转设备的机械故障诊断监测设备中的数据采集电路的设计，具体为一种用于矿用本安型故障监测设备中的振动特征数据监测电路。

背景技术

当前，我国正处于制造业智能转型升级的快速发展期，随着智能矿井和智慧矿山概念的发展与完善，工业设备状态监测技术的不断升级，故障诊断整体水平的不断提高以及国家工业智能化的不断推进，煤矿大型设备状态监测及故障诊断的应用领域将十分广泛，一套高精度、稳定性好的监测设备更是至关重要。

针对煤矿大型旋转设备的故障诊断的监测设备主要包括传感器和数据采集单元两部分。由于煤矿工业环境的复杂性，现有的煤矿机械故障监测设备中的信号采集具有很大的制约性，如常规采集单元无法满足煤矿设备煤安认证要求；采集的信号类型单一，无法全方位、多角度进行分析，对于早期微弱机械故障监测的敏感性差，监测出来信号组成复杂、各类噪声叠加等，这些不稳定性和外界干扰都会对后期的数据处理和故障判断带来一定的误差，导致不能及时准确地反映被监测设备现状，给煤矿企业造成了不利影响。

实用新型内容

针对现有技术故障监测设备中存在的采集信号类型单一，采集单元设计无法满足煤矿使用要求，信号敏感性差，信号携带噪声多问题，本实用新型提供一种用于矿用本安型故障监测设备中的振动特征数据监测电路，该电路结构简单，操作方便，便于在煤矿井下复杂环境中为设备进行监测。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种用于矿用本安型故障监测设备中的振动特征数据监测电路，包括输入电压单元、电源管理电路、输入信号单元、过压限流保护电路、信号调理电路和AD转换单元；输入电压单元的输出端连接电源管理电路的输入端；电源管理电路的输出端分别连接输入信号单元、过压限流保护电路、信号调理电路和AD转换单元的电源输入端；输入信号单元的输出端连接过压限流保护电路的输入端，过压限流保护电路的输出端连接信号调理电路的信号输入端；信号调理电路的信号输出端连接AD转换单元的信号接收端。

优选的，输入信号单元包括温度信号单元、振动信号单元、过程量信号单元和转速信号单元。

优选的，信号调理电路采用单端信号调理电路；所述单端信号调理电路包括单端信号输入端Vin、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R3、电阻R6、放大器U2、放大器U1、偏置电压Vref和V_P输出端；

所述单端信号输入端Vin一端连接过压限流保护电路的输出端，另一端分支路设置，其中一支路经电容C3与输出地GND连接，另一支路经电阻R4连接至放大器U2的反向端连接；放大器U2的正向端经电阻R1与偏置电压Vref连接；放大器U2的输出端经电阻R3连接至放大器U1的正向端；放大器U1的反向端经电阻R1与偏置电压Vref连接；放大器U1的输出端经电阻R2连接至V_P输出端；所述电阻R6的一端接入放大器U1的正向端，另一端接入放大器U1的输出端。

进一步的，单端信号调理电路还包括电阻R5、电阻R7、电容C4、电容C2和V_N输出端；所述电阻R5的一端接入放大器U1的反向端，另一端接入放大器U1的输出端；电容C4与电阻R5并联设置，且一端经电阻R7连接至V_N输出端；所述电容C2一端连接在电阻R2的输出端，另一端连接在R7的输出端。