專利名稱：多功能筆式振動測量儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種振動測量儀，特別涉及一種便于攜帶的筆式多功能振動測量儀。
背景技術：
振動的加速度，速度以及位移是振動測量中的重要參數，對這些參數的精確測量，可使現場設備維護更加方便，目前現有的振動測量儀大概可分為兩類；一類是多功能振動測量儀，另一種是體積稍小的便攜式振動測量儀，兩者都有其技術局限性。多功能振動測量儀可以實現對各種振動參數的精確測量，但這種產品體積大，功耗大，成本高，因此不適合野外或高空測量，便攜式振動測量儀往往功能不全，不僅現場操作不便，還給后期數據分析及處理帶來不便。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于克服現有振動測量儀的局限性，提供一種由電池供電，可以實現在較寬頻率范圍內對所有振動參數進行測量并可將所測數據進行存儲進而傳送至計算機進行分析處理的多功能振動測量儀，作為一種結構小巧，可以滿足某些特殊場合使用的多功能筆式振動測量儀。
為實現所述目的，本實用新型的多功能筆式振動測量儀包括微控制器，加速度傳感器，電荷放大器，濾波電路，模擬開關電路、總放大電路，A/D轉換電路，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，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電路的輸入，模擬開關電路的輸出信號作為總放大電路的輸入，總放大電路的輸出信號經檢波電路后，輸入A/D轉換電路，AD轉換電路與微控制器相連，提供振動參數測量的信號，按鍵電路用于對微控制器的操作，顯示電路顯示測量結果和狀態(tài)信息，電池供電電路為系統(tǒng)提供所需電源；本實用新型的特征在于還包括二次積分電路，存儲器電路，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至模擬開關電路輸入端，二次積分部分輸出位移信號至模擬開關電路的另一輸入端，所述存儲器電路與微控制器相連，并依據按鍵電路的操作保存或查看測量數據，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量結果的同時點亮，所述接口電路與微控制器輸出端向連，實現微控制器與計算機的通信。
本實用新型實現了對所有振動參數的測量，并能將所測數據存儲于本地存儲器電路中，還可以實現和計算機的通信，并將存儲于存儲器中的測量數據傳入計算機中加以分析、處理。
本實用新型的目的，特征及優(yōu)點將通過實施例解和附圖進行詳細說明。


圖1為本實用新型所述的多功能筆式振動測量儀的結構方框圖具體實施方式
參照圖1，本實用新型的多功能筆式振動測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6，A/D轉換器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，存儲器電路15以及電源供給電路16，電荷放大器2完成對壓電傳感器1產生的電荷量信號的初級放大，放大后的電壓信號一路經高通濾波器3濾除靜態(tài)信號后輸入模擬開關6，另一路經低通濾波器4濾除測量中的附加力信號后再分為兩路，一路輸入模擬開關6，另一路輸入二次積分電路5，以產生與輸入信號相應的一次積分信號和二次積分信號，這兩路信號也連接至模擬開關6，模擬開關6的輸出信號再經放大后輸入采樣保持電路8，所得采樣信號再經整形電路9后輸入A/D轉換器7進行轉換，轉換后的數字量輸入微控制器10，再輸入顯示電路11顯示和存儲器電路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均采用無需頻率補償的低功耗運算放大器LM1458。模擬開關6選用多路復用器解調器CD4052，整形電路9采用高精度運算放大器LT1013，A/D轉換電路采用低功耗高速A/D轉換器MAX1288，微控制器10采用適于高集成度設計的低功耗芯片87LPC764，控制模擬開關6的信道輸出，為A/D轉換器7提供同步時鐘，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存儲器，用以存儲測量數據；按盤電路13為四鍵位鍵盤，一個鍵用于選擇顯示內容及頻率范圍，一個鍵用于保存測量值，一個鍵用于對保存值的查詢；LCD顯示電路11為4位LCD顯示器，用于顯示振動加速度、速度、位移或電池欠壓狀態(tài)時的提示信息；背景光電路12為LCD顯示器11提供背景照明，選用場致發(fā)光燈驅動器SP4422產生場致發(fā)光燈的電源信號；電源供給電路16把兩節(jié)7號電池的電壓轉換為系統(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功能，當電池欠壓時向微控制器10提供檢測信號；RS-232接口電路14用于和PC間的通信，通過基于兩個NPN型晶體管的接口電路，將存儲器15中的數據傳送到PC中。
測量時，振動頻率信號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，并送入模擬開關，電荷放大器的輸出信號通過低通濾波器3濾波，可得到10Hz-1KHz的加速度單峰值信號，低通濾波器3的輸出信號再通過增益可調的二次積分電路5，就可分別得到速度有效值信號和位移峰峰值信號，這四路信號均輸入模擬開關6中；微控制器10依據按鍵選擇控制模擬開關6的信道選擇，選通的信號再經過放大，輸入采樣保持電路8，再經檢波電路輸入A/D轉換電路7轉化為數字量輸入微控制器10，微處理器10再將轉換結果輸入LCD顯示電路11顯示，或依照按鍵電路13的操作將轉換結果輸入存儲器電路15存儲，存儲的數據可通過按鍵電路控制查詢，如將RS-232接口與PC連接，便可通過相應計算機軟件查看、復制存儲器15內的信息，供后期分析、處理。
本具體實施方式
中的存儲器電路15為微控制器10的片上存儲器，但本實用新型決不僅僅如此，存儲器電路15也可以是外接存儲器。
本具體實施方式
中的通信接口電路為RS-232標準接口，但本實用新型決不僅僅如此，通信接口電路也可以是RS標準的其它接口、USB接口或IEEE1394接口。
權利要求1.一種多功能筆式振動測量儀，包括加速度傳感器(1)，電荷放大器(2)，濾波電路(3)、(4)，模擬開關電路(6)，總放大電路(8)，A/D轉換電路(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，電荷放大器(2)的輸出端與濾波電路(3)的輸入端相連，模擬開關電路(5)的輸出信號作為總放大電路(8)的輸入，總放大電路的輸出信號經檢波電路(9)后，輸入A/D轉換電路(7)，AD轉換電路(7)與微控制器(10)相連，提供振動參數測量的信號，按鍵電路(13)用于對微控制器(10)的操作，LCD顯示電路(11)顯示測量結果和狀態(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至模擬開關電路(6)的輸入端，二次積分部分輸出位移信號至模擬開關電路(6)的另一輸入端，所述存儲器電路(15)與微控制器(10)相連，并依據按鍵電路(13)的操作保存或查看測量數據，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量結果的同時點亮，所述接口電路(14)與微控制器(10)的輸出端向連，用以實現微控制器與PC計算機的通信。
2.如權利要求1所述的多功能筆式振動測量儀，其中，存儲器電路(15)是外接存儲器。
3.如權利要求1或2所述的多功能筆式振動測量儀，其中，接口電路(14)是RS232接口。
4.如權利要求1或2所述的多功能筆式振動測量儀，其中，接口電路(14)是USB接口。
5.如權利要求1或2所述的多功能筆式振動測量儀，其中，接口電路(14)是IEEE1394接口。
專利摘要本實用新型公開了一種多功能筆式振動測量儀，其特征在于還包括二次積分電路，存儲器電路，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至模擬開關電路輸入端，二次積分部分輸出位移信號至模擬開關電路的另一輸入端，所述存儲器電路與微控制器相連，并依據按鍵電路的操作保存或查看測量數據，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量結果的同時點亮，所述接口電路與微控制器輸出端相連，實現微控制器與計算機的通信。本實用新型實現了對所有振動參數的測量，并能將所測數據存儲于本地存儲器電路中，還可以實現和計算機的通信。
文檔編號G01H11/06GK2755579SQ20042009039
公開日2006年2月1日 申請日期2004年9月23日 優(yōu)先權日2004年9月23日
發(fā)明者張豪瓏 申請人:上海隆延測控信息技術有限公司