本实用新型专利技术公开了一种一体式智能振动传感器，涉及测量技术领域，智能振动传感器包括用于封装的上壳体和与上壳体紧密配合使用的下壳体，上壳体内设有电源开关按键和GPS/北斗模块，下壳体内沿下壳体长度方向并排设有电源模块、通信扩展板、核心板和无线通信模块，核心板上设有MEMS传感器；通信扩展板上配置有连接GPS/北斗模块和无线通信模块的接口，通信扩展板连接核心板，GPS/北斗模块、无线通信模块、通信扩展板和核心板均连接电源模块。本设备集三向加速度信号拾取、测量、分析计算、存储、无线传输于一体，体积小巧，同时完成加速度和速度的测量，基于核心板完成系统管理和控制，简单又智能，解决了超低频限制和复杂干扰等诸多问题。
【技术实现步骤摘要】
一种一体式智能振动传感器
本技术属于测量
中关于振动测量的传感器，具体涉及一种一体式智能振动传感器，该传感器集振动信号拾取、测量、分析计算、存储、无线传输为一体。
技术介绍
传统的传感器(transducer/sensor)是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。智能传感器(intelligentsensor)是具有信息处理功能的传感器，智能传感器带有微处理机，具有采集、处理、交换信息的能力，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。与一般传感器相比，智能传感器具有以下三个优点：(1)通过软件技术可实现高精度的信息采集，而且成本低；(2)具有一定的编程自动化能力；(3)功能多样化。振动测量是指检测振动变化量，将其转换为与之对应的，便于显示、分析和处理的电信号，并从中提取所需的有用信息的测量技术。传统的振动测量的测量仪器由传感器、信号调理和数据采集仪器组成，整体系统体积大，成本高，防护等级低，故障率高，便携度不够。对于振动信号的测量，业界通常采用加速度或速度来表征，但各有利弊。通过加速度来测量振动信号的系统大多较为复杂，且大量振动领域的标准是基于速度来制定的。而传统的测量仪器受到了低频高频的限制，无法通过速度精准测量低频段(通常是0.1～4Hz)和高频段的振动信号，会出现严重失真的情况，同时在低频段范围还存在固有谐振的干扰问题，而很多大型建筑的振动频率，也刚好在这个范围。此外，在传统的测量系统中，对多测点同步测量时，只能局限于很小的空间范围内，或者采用拉设很长的信号线缆，然而通过线缆来实现多测点同步测量，将会带来干扰、降低信号质量的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于：为解决现有传统的用于振动测量的测量仪器体积大，以及通过现有测量仪器对多测点进行同步测量的局限性大、对较大测量范围的同步测量的测量精度低的问题，提供了一种一体式智能振动传感器。本技术采用的技术方案如下：一种一体式智能振动传感器，所述智能振动传感器包括用于封装的上壳体和与上壳体紧密配合使用的下壳体，所述上壳体内设有电源开关按键和GPS/北斗模块，所述下壳体内沿下壳体长度方向并排设有电源模块、通信扩展板、核心板和无线通信模块，所述核心板上设有MEMS传感器；所述通信扩展板上配置有连接GPS/北斗模块和无线通信模块的接口，所述通信扩展板连接核心板，所述GPS/北斗模块、无线通信模块、通信扩展板和核心板均连接电源模块，其中：MEMS传感器，用于拾取及测量加速度信号；GPS/北斗模块，集成有高性能晶振，实现授权定位及低于1ms的分布式同步测量；无线通信模块，用于与云平台进行无线数据传输；核心板，集成有DSP处理模块、eMMC存储模块，用于分析MEMS传感器测量的加速度信号，并将其转化为速度信号，完成系统管理和控制；通信扩展板，用于扩展无线通信接口；电源模块，用于为智能振动传感器中各电子元器件供电；电源开关按键，用于控制电源模块的通断。进一步地，所述智能振动传感器的上壳体/下壳体上开设有全防水的充电通信接口。进一步地，所述电源开关按键包括轻触开关和与轻触开关配合使用的塑料按键以及塑料按键帽，所述塑料按键帽与上壳体无缝连接，所述轻触开关用于控制电源模块的开启和闭合。进一步地，所述无线通信模块采用4G或WiFi。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：1、本技术中，采用高度集成技术和先进的设计工艺，将传统的多个设备整合成一个集三向加速度信号拾取、测量、分析计算、存储、无线传输为一体的智能振动传感器，体积小巧，无需其他测量仪器即可直接获取加速度和速度结果。本设计通过完成加速度的测量从而测量出速度，基于核心板完成系统管理、数据分析和存储、速度信号转化、故障诊断、现场决策等扩展应用，简单又智能，解决了超低频限制和复杂干扰等诸多问题。2、本技术中，智能振动传感器集加速度信号测量、速度信号测量为一体，基于加速度测量振动信号后，通过DSP处理单元将加速度信号转换为速度信号，实现将速度信号的频率范围下探至0.01Hz，解决了对低频段的速度测量准确率低的问题。3、本技术中，通过集成各个模块，在保证了设备正常通信的前提下，大大减少了系统复杂程度。在测量过程中，GPS/北斗模块提供高精度秒脉冲，设备在此秒脉冲作用下同步本地时钟，设备测量时，在触发时刻记录本地时钟，即实现ms级的多台设备异地同步采样。基于GPS/北斗模块实现跨地域的分布式同步测量，既减少了模拟信号的传输距离，降低了模拟信号被干扰程度，提高了测量精度，又降低了用户的购买成本。4、本技术中，通过全防水结构设计的充电通信接口完成充电、通信功能，解决了在各种恶劣测试环境下，对设备防水防尘的严酷要求，IP等级达到了IP67级，非常适用于工程应用，同时也减少了以电池进行供电造成的物质资源浪费和环境污染。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1为本技术中智能振动传感器的内部二维结构示意图；图2为本技术中智能振动传感器的内部三维结构示意图；图3为本技术中智能振动传感器各零件结构拆分图；图4为本技术中智能振动传感器整体大小示意图；图5为本技术的电源开关按键结构示意图；图6为本技术智能振动传感器的系统框图；图7为本技术中GPS/北斗模块的结构框图；图中标记：1-电源开关按键、2-电源模块、3-底座、4-磁环、5-GPS/北斗模块、6-无线通信模块6、7-核心板、8-通信扩展板、9-M5固定孔、10-M3固定孔、11-塑料按键、12-轻触开关、13-塑料按键帽、14-上壳体、15-下壳体。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术，即所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种一体式智能振动传感器，其特征在于：所述智能振动传感器包括用于封装的上壳体(14)和与上壳体(14)紧密配合使用的下壳体(15)，所述上壳体(14)内设有电源开关按键(1)和GPS/北斗模块(5)，所述下壳体(15)内沿下壳体(15)长度方向并排设有电源模块(2)、通信扩展板(8)、核心板(7)和无线通信模块(6)，所述核心板(7)上设有MEMS传感器；/n所述通信扩展板(8)上配置有连接GPS/北斗模块(5)和无线通信模块(6)的接口，所述通信扩展板(8)连接核心板(7)，所述GPS/北斗模块(5)、无线通信模块(6)、通信扩展板(8)和核心板(7)均连接电源模块(2)，其中：/nMEMS传感器，用于拾取及测量加速度信号；/nGPS/北斗模块(5)，集成有高性能晶振，实现授权定位及低于1ms的分布式同步测量；/n无线通信模块(6)，用于与云平台进行无线数据传输；/n核心板(7)，集成有DSP处理模块、eMMC存储模块，用于分析MEMS传感器测量的加速度信号，并将其转化为速度信号，完成系统管理和控制；/n通信扩展板(8)，用于扩展无线通信接口；/n电源模块(2)，用于为智能振动传感器中各电子元器件供电；/n电源开关按键(1)，用于控制电源模块(2)的通断。/n...
【技术特征摘要】
1.一种一体式智能振动传感器，其特征在于：所述智能振动传感器包括用于封装的上壳体(14)和与上壳体(14)紧密配合使用的下壳体(15)，所述上壳体(14)内设有电源开关按键(1)和GPS/北斗模块(5)，所述下壳体(15)内沿下壳体(15)长度方向并排设有电源模块(2)、通信扩展板(8)、核心板(7)和无线通信模块(6)，所述核心板(7)上设有MEMS传感器；
所述通信扩展板(8)上配置有连接GPS/北斗模块(5)和无线通信模块(6)的接口，所述通信扩展板(8)连接核心板(7)，所述GPS/北斗模块(5)、无线通信模块(6)、通信扩展板(8)和核心板(7)均连接电源模块(2)，其中：
MEMS传感器，用于拾取及测量加速度信号；
GPS/北斗模块(5)，集成有高性能晶振，实现授权定位及低于1ms的分布式同步测量；
无线通信模块(6)，用于与云平台进行无线数据传输；
核心板(7)，集成有DSP处理模块、eMMC存储...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨旻，杨珣，
申请(专利权)人：四川拓普测控科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51
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