具监测功能的振动传感器及其振动信号监测方法技术

一种具监测功能的振动传感器，其包含基板、微机电振动感测芯片及特殊应用集成电路芯片。微机电振动感测芯片设置基板上，并用于侦测待测物所承受的振动以产生多个振动信号。特殊应用集成电路芯片设置基板上，且电性连接至微机电振动感测芯片，其包含取样模块、转换模块及分析模块。取样模块接收该些振动信号，并将该些振动信号转换为数字信号，再对数字信号进行滤波以产生多个时域数据。转换模块根据预先设定的数量值将该些时域数据转换为一频域数据。分析模块执行比对程序将频域数据与预设频谱特征表比对，并根据比对程序的比对结果发出通知信号。本发明专利技术尚提供一种振动信号监测方法。

【技术实现步骤摘要】
具监测功能的振动传感器及其振动信号监测方法
本专利技术有关于一种振动传感器，特别是一种具监测功能的振动传感器。本专利技术还涉及此振动传感器的振动信号监测方法。
技术介绍
传感器为智能机械与智能制造的重要装置。其中，振动传感器能侦测待测物的振动信号，例如工具机、马达、滚珠螺杆及进给装置等等。待测物的状态数据则可通过分析上述的振动信号获得。由于振动信号需通过复杂的信号转换及信号分析，故现有的振动传感器并无法直接对获得振动信号的频域数据以进行分析。这些振动信号需要传送至振动传感器外部的监测机台，然后由监测机台内部的微控制器利用信号分析软件执行信号转换及信号分析，以获得待测物的振动状态的信息，因此极度缺乏效率。此外，由于现有执行信号分析软件的监测机台体积过于庞大，因此极难与现有的振动传感器整合，不易应用于智能机械与智能制造的相关应用领域中。为了满足不同的监测需求，待测物上可能需要安装多个振动传感器，且需要有较高的取样频率及较宽的频域监测范围，故需要传输大量的数据。因此，现有的振动传感器传送振动信号至振动传感器外部的监测机台时，容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具监测功能的振动传感器，包含：/n一基板；以及/n一微机电振动感测芯片，设置所述基板上，其中所述微机电振动感测芯片用于侦测一待测物所承受的振动以产生多个振动信号；/n一特殊应用集成电路芯片，设置所述基板上且电性连接至所述微机电振动感测芯片，包含：/n一取样模块，包含:/n一模拟前端单元；/n一模拟数字转换单元；以及/n一滤波单元；/n其中，所述模拟前端单元接收所述多个振动信号，所述模拟数字转换单元将所述多个振动信号转换为多个数字信号，而所述滤波单元对所述多个数字信号进行滤波以产生多个时域数据；/n一转换模块，包含:/n一转换单元；以及/n一时间区间单元；/n其中，所述时间区间单元传送一...

【技术特征摘要】
1.一种具监测功能的振动传感器，包含：
一基板；以及
一微机电振动感测芯片，设置所述基板上，其中所述微机电振动感测芯片用于侦测一待测物所承受的振动以产生多个振动信号；
一特殊应用集成电路芯片，设置所述基板上且电性连接至所述微机电振动感测芯片，包含：
一取样模块，包含:
一模拟前端单元；
一模拟数字转换单元；以及
一滤波单元；
其中，所述模拟前端单元接收所述多个振动信号，所述模拟数字转换单元将所述多个振动信号转换为多个数字信号，而所述滤波单元对所述多个数字信号进行滤波以产生多个时域数据；
一转换模块，包含:
一转换单元；以及
一时间区间单元；
其中，所述时间区间单元传送一预先设定的数量值至所述转换单元，
所述转换单元将所述多个时域数据转换成一频域数据，所述多个时域数据的数量值等于所述预先设定的数量值；以及
一分析模块，用于执行一比对程序，其中所述比对程序将所述频域数据与一预设频谱特征表比对，并根据所述比对程序的一比对结果发出一通知信号。


2.根据权利要求1所述的振动传感器，其中所述时间区间单元的所述预先设定的数量值等于所述取样模块设定的一取样数量。


3.根据权利要求1所述的振动传感器，其中所述转换模块还包含一转换系数单元，所述转换系数单元传送一转换系数至所述转换单元，所述转换单元根据所述预先设定的数量值及所述转换系数将所述多个时域数据转换为所述频域数据。


4.根据权利要求1所述的振动传感器，另包含至少一个存储器元件，其中所述至少一个存储器元件电性连接至所述特殊应用集成电路芯片，并储存所述预设频谱特征表。


5.根据权利要求1所述的振动传感器，其中所述比对程序将所述频域数据的频域点与所述预设频谱特征表的频域点比对并得到一总差距值，当所述分析模块确认所述比对结果是所述总差距值大于一门坎值时，则设定所述通知信号为一警示信号。


6.根据权利要求1所述的振动传感器，其中所述转换模块包含一存储单元，所述存储单元的一储存空间用于存放所述多个时域数据，所述存储单元的另一储存空间用于存放所述频域数据。


7.根据权利要求6所述的振动传感器，其中所述储存空间的容量及所述另一储存空间的容量对应于所述预先设定的数量值。


8.根据权利要求6所述的振动传感器，其中，当所述多个时域数据传送至所述转换单元后，而所述存储单元释放所述储存空间。


9.根据权利要求8所述的振动传感器，其中所述存储单元将所述储存空间的写保护机制解除，以释放所述储存空间，使另一时域数据覆盖于所述储存空间。


10.根据权利要求8所述的振动传感器，其中所述存储单元将所述储存空间的所述多个时域数据删除，以释放所述储存空间，使另一时域数据存放于所述储存空间。


11.根据权利要求6所述的振动传感器，其中当所述存储单元将所述频域数据传送至所述分析模块后，所述存储单元释放所述另一储存空间。


12.根据权利要求11所述的振动传感器，其中所述存储单元将所述另一储存空间的写保护机制解除，以释放所述另一储存空间，使另一频域数据覆盖于所述另一储存空间。


13.根据权利要求11所述的振动传感器，其中所述存储单元将另一储存空间的所述频域数据删除，以释放所述另一储存空间，使另一频域数据存...

【专利技术属性】
技术研发人员：许郁文，黄肇达，邓礼涛，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71