轴承故障信号无线采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种轴承故障信号无线采集装置，包括传感器模块、无线传输模块发射端、无线传输模块接收端、存储器模块、处理器模块、电源模块；所述传感器模块、无线传输模块发射端、无线传输模块接收端、存储器模块分别与处理器模块连接，电源模块分别与传感器模块、无线传输模块发射端、无线传输模块接收端、存储器模块、处理器模块连接并对其供电；解决了现有技术中存在的布线复杂、维修成本高、灵活性差和监测性能低等问题。

【技术实现步骤摘要】
轴承故障信号无线采集装置
本技术属于信号采集
，涉及一种轴承故障信号无线采集装置。
技术介绍
轴承故障信号采集是轴承故障诊断系统工作的前提，在整个系统工作的过程中占有重要地位。目前，大多数轴承故障监测系统采用有线形式与传统测振传感器连接，并进行信号调理和故障数据采集。但是使用该连接方式获取轴承故障数据存在布线困难、部署成本高、可维护性差和监测范围有限等问题。
技术实现思路
为了达到上述目的，本技术提供一种轴承故障信号无线采集装置，解决了现有技术中存在的布线复杂、维修成本高、灵活性差和监测性能低等问题。本技术所采用的技术方案是，一种轴承故障信号无线采集装置，包括传感器模块、无线传输模块发射端、无线传输模块接收端、存储器模块、处理器模块、电源模块；所述传感器模块、无线传输模块发射端、无线传输模块接收端、存储器模块分别与处理器模块连接，电源模块分别与传感器模块、无线传输模块发射端、无线传输模块接收端、存储器模块、处理器模块连接并对其供电；所述传感器模块采用ADXL001芯片；ADXL001的VDD和VDD2引脚接3.3V，并与0.1uF的滤波电容C7相连；引脚3的COM接地；ADXL001的ST引脚与处理器模块的STM32F103ZET6的PC0引脚连接；ADXL001芯片的XOUT引脚连接于无线传输模块发射端的CC2420芯片的XOSC16_01引脚。进一步的，所述无线传输模块发射端采用CC2420芯片；电容C1、C2和16MHz的晶振Y1共同构成晶振电路与CC2420芯片连接；电容C5与CC2420芯片连接用来增强CC2420芯片内部稳压器的稳定性；偏置电阻R1与CC2420芯片连接用来设置精确的偏置电流；由C9，C11，C13，C15，L1，L3和L5共同构成非平衡变压器，L1，L5和C9接在CC2420芯片的RF_P引脚，L1，L3和C13接在CC2420芯片的RF_N引脚，C11与C9和L3相连，非平衡变压器的连接天线为CC2420芯片提供50Ω的射频终端；CC2420芯片的DVDD3.3、VREG_IN引脚与3.3V电压连接，VCO_GUARD、AVDD_VCO、AVDD_PRE、AVDD_RF1、AVDD_SW、AVDD_RF2、AVDD_IF2、AVDD_ADC、DVDD_ADC、DGUARD、DVDD1.8、DVDD_RAM、AVDD_XOSC、VREG_OUT、AVDD_RF1、AVDD_CHP引脚与1.8V电压相连；CC2420的TXRX_SWITCH、RESETn、SFD、CCA、FIFOP、FIFO、CSn、SCLK、SI、SO、VREG_EN、ATEST2、ATEST1引脚分别连接到处理器模块的STM32F103ZET6的PC1、PC2、PC3、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6、PA7、PC4、PC5、PB0引脚。进一步的，所述无线传输模块接收端采用CC2420芯片，CC2420芯片的R_BIAS引脚接端子；与该CC2420芯片连接的16MHz的晶振电路由电容C3、C4和晶振Y2共同构成；电容C6与CC2420芯片连接用来增强CC2420芯片内部稳压器的稳定性；偏置电阻R2与CC2420芯片连接用来设置精确的偏置电流；非平衡变压器由C10，C12，C14，C16，L2，L4和L6构成，L2，L6和C10接在CC2420芯片的RF_P引脚，L2，L4和C14接在CC2420芯片的RF_N引脚，C12与C10和L4相连，非平衡变压器的连接天线为CC2420提供50Ω的射频终端；CC2420的43、25引脚与3.3V电压连接，1、2、3、4、10、14、15、17、18、20、26、35、37、42、44、48引脚与1.8V电压相连；CC2420的7、21、27、28、29、30、31、32、33、34、41、46、47引脚分别连接到处理器模块的STM32F103ZET6的PC1、PC2、PC3、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6、PA7、PC4、PC5、PB0引脚。进一步的，所述存储器模块为SD卡，SD卡的D2、CD/D3、CMD、CLK、D0、D1引脚分别接到处理器模块的STM32F103ZET6的PB1、PB2、PB10、PB11、PB12、PB13引脚，3.3V电源为各引脚供电；R3、R4、R5、R6、R7作为上拉电阻维持电路稳定；SD卡的GND引脚接地。进一步的，所述处理器模块为STM32F103ZET6芯片，电容C22、C23和晶振Y5共同组成8MHz的晶振电路，该晶振电路接在STM32F103ZET6芯片的OSC_IN和OSC_OUT引脚上；复位开关电路由电阻R19、电容C21、指示灯D3和开关S1组成，与STM32F103ZET6芯片的RST引脚连接；JTAG的1、2引脚接3.3V电压，8、9引脚接地，3、4、5、6、7、9引脚分别接在STM32F103ZET6芯片的JNTRST、JTDO、JTDI、RST、JTMS、JTCK引脚上；由电阻R14、R15、R16和开关SW组成启动选择电路，该启动选择电路中3.3V电压经过1.5KΩ电阻对开关SW进行供电，开关SW的2、4引脚通过电阻R15和R16接地，并与处理器STM32F103ZET6的BOOT0和BOOT1引脚连接；STM32F103ZET6芯片的VDDA、VDD_1、VDD_2、VDD_3、VDD_4引脚接3.3V，VSSA、VSS_1、VSS_2、VSS_3、VSS_4接地。进一步的，所述电源模块中，AMS1117-3.3芯片的Vin引脚输入12V电压，10uF电容接地；电容C20接Vout引脚，该引脚输出3.3V电压；电阻R12和指示灯D2为电源指示电路；AMS1117-3.3芯片的ADJ/GND引脚接地；AMS1117-1.8芯片作用是将3.3V转化为1.8V。本技术的有益效果是：采用MEMS加速度传感器，该传感器具有成本低，体积小等特点，而且其与传统测振传感器在采集精度和频带带宽方面的性能是接近的，连续采样速率高达35KHz，分辨率为16bit；无线通信模块的频段为2.4GHz，传输速率达到250Kb/s，运用无线通模块替代有线连接，可以避免过多布线，且安装灵活，监测范围广；该装置的结构设计易实现，成本低，适合应用于各种装有轴承的机械设备。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术轴承故障信号无线采集装置的结构示意图；图2是本技术轴承故障信号无线采集装置中传感器模块的电路图；图3是本技术轴承故障信号无线采集装置中无线传输模块发射端的电路图；图4是本技术轴承故障信号无线采集装置中无线传输模块接收端的电路图；图5是本技术轴承故障信号无线采集装置中存储器模块的电路图；图6是本技术轴承故障信号无线采集装置中处理器模块的电路图；图7是本技术轴承故障信号无线采集装置中电源模块的电路图。图中，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴承故障信号无线采集装置，其特征在于，包括传感器模块(1)、无线传输模块发射端(2)、无线传输模块接收端(3)、存储器模块(4)、处理器模块(5)、电源模块(6)；所述传感器模块(1)、无线传输模块发射端(2)、无线传输模块接收端(3)、存储器模块(4)分别与处理器模块(5)连接，电源模块(6)分别与传感器模块(1)、无线传输模块发射端(2)、无线传输模块接收端(3)、存储器模块(4)、处理器模块(5)连接并对其供电；所述传感器模块(1)采用ADXL001芯片；ADXL001的VDD和VDD2引脚接3.3V，并与0.1uF的滤波电容C7相连；引脚3的COM接地；ADXL001的ST引脚与处理器模块(5)的STM32F103ZET6的PC0引脚连接；ADXL001芯片的XOUT引脚连接于无线传输模块发射端(2)的CC2420芯片的XOSC16_01引脚。

【技术特征摘要】
1.一种轴承故障信号无线采集装置，其特征在于，包括传感器模块(1)、无线传输模块发射端(2)、无线传输模块接收端(3)、存储器模块(4)、处理器模块(5)、电源模块(6)；所述传感器模块(1)、无线传输模块发射端(2)、无线传输模块接收端(3)、存储器模块(4)分别与处理器模块(5)连接，电源模块(6)分别与传感器模块(1)、无线传输模块发射端(2)、无线传输模块接收端(3)、存储器模块(4)、处理器模块(5)连接并对其供电；所述传感器模块(1)采用ADXL001芯片；ADXL001的VDD和VDD2引脚接3.3V，并与0.1uF的滤波电容C7相连；引脚3的COM接地；ADXL001的ST引脚与处理器模块(5)的STM32F103ZET6的PC0引脚连接；ADXL001芯片的XOUT引脚连接于无线传输模块发射端(2)的CC2420芯片的XOSC16_01引脚。2.根据权利要求1所述的轴承故障信号无线采集装置，其特征在于，所述无线传输模块发射端(2)采用CC2420芯片；电容C1、C2和16MHz的晶振Y1共同构成晶振电路与CC2420芯片连接；电容C5与CC2420芯片连接用来增强CC2420芯片内部稳压器的稳定性；偏置电阻R1与CC2420芯片连接用来设置精确的偏置电流；由C9，C11，C13，C15，L1，L3和L5共同构成非平衡变压器，L1，L5和C9接在CC2420芯片的RF_P引脚，L1，L3和C13接在CC2420芯片的RF_N引脚，C11与C9和L3相连，非平衡变压器的连接天线为CC2420芯片提供50Ω的射频终端；CC2420芯片的DVDD3.3、VREG_IN引脚与3.3V电压连接，VCO_GUARD、AVDD_VCO、AVDD_PRE、AVDD_RF1、AVDD_SW、AVDD_RF2、AVDD_IF2、AVDD_ADC、DVDD_ADC、DGUARD、DVDD1.8、DVDD_RAM、AVDD_XOSC、VREG_OUT、AVDD_RF1、AVDD_CHP引脚与1.8V电压相连；CC2420的TXRX_SWITCH、RESETn、SFD、CCA、FIFOP、FIFO、CSn、SCLK、SI、SO、VREG_EN、ATEST2、ATEST1引脚分别连接到处理器模块(5)的STM32F103ZET6的PC1、PC2、PC3、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6、PA7、PC4、PC5、PB0引脚。3.根据权利要求1所述的轴承故障信号无线采集装置，其特征在于，所述无线传输模块接收端(3)采用CC2420芯片，CC2420芯片的R_BIAS引脚接端子；与该CC2420芯片连接的16MHz的晶振电路由电容C3、C4和晶振Y2共同构成；电容C6与CC2420芯片连接用来增强CC2420芯片内部稳压器的稳定性；偏置电阻R2与CC2...

【专利技术属性】
技术研发人员：逯全波，王海宝，吴光杰，陈根，岳以翛，谭欣，郑岩，
申请(专利权)人：重庆三峡学院，
类型：新型
国别省市：重庆,50