一种具有自检功能的传感器信号调理器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有自检功能的传感器信号调理器，包括传感器，所述传感器、高通滤波器、程控放大器、低通滤波器、AD模数转换器、SPI串行通信设备按顺序串联；D/A数模转换器、恒流源顺序串联，同时与传感器故障检测电路并联；晶振电路、基准电压分别与AD模数转换器连接；D/A数模转换器、程控放大器与SPI串行通信设备并联；所述高通滤波器、程控放大器、低通滤波器的输入端分别与信号调理器的输出端连接，所述信号调理器的输入端与电源连接。本实用新型专利技术设计合理，使用方便，IEPE传感器信号调理器增加自检功能，能够对传感器的状态进行准确的判断，发现问题时能够及时解决，大大提高振动监测数据的准确性。高振动监测数据的准确性。高振动监测数据的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有自检功能的传感器信号调理器


[0001]本技术涉及传感器
，尤其涉及一种具有自检功能的传感器信号调理器。

技术介绍

[0002]随着我国经济快速发展，土木工程、道路桥梁建设等基础建设不断增多，状态监控领域的应用越来越广泛。振动监测是道路桥梁、大型建筑、高端机械设备等健康监测的重要内容之一。监测道路桥梁、大型建筑、高端机械设备的振动性能，能够在道路桥梁、建筑、机械设备出现问题之前就事先发现，避免造成更大的损失。IEPE传感器信号调理器应用范围广泛，主要用于加速度、速度、位移等各种物理量的测试和分析，并广泛应用于大型结构、土木工程、道桥等场合的微振、超低频测量。常规的IEPE传感器信号调理器在连接传感器时不清楚传感器的好坏，不能对传感器的状态进行准确的判断，如果连接的传感器发生问题，不能够及时解决，则会直接影响振动监测数据的准确性而造成误判。

技术实现思路

[0003]本技术目的是解决上述技术问题，提供一种具有自检功能的传感器信号调理器。
[0004]为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本技术所采用的技术方案是：一种具有自检功能的传感器信号调理器，包括传感器，其特征在于：所述传感器、高通滤波器、程控放大器、低通滤波器、AD模数转换器、SPI串行通信设备按顺序串联；D/A数模转换器、恒流源顺序串联，同时与传感器故障检测电路并联；晶振电路、基准电压分别与AD模数转换器连接；D/A数模转换器、程控放大器与SPI串行通信设备并联；所述高通滤波器、程控放大器、低通滤波器的输入端分别与信号调理器的输出端连接，所述信号调理器的输入端与电源连接。
[0005]优选的：所述传感器设置为IEPE传感器。
[0006]优选的：所述恒流源的输出端设置有场效应管，所述场效应管的源极、栅极与恒流源并联，所述场效应管的漏极与传感器连接。
[0007]优选的：所述程控放大器包括第一放大器，所述第一放大器的输入端与输出端之间设置有模拟开关，所述第一放大器的输入端与模拟开关之间并联有两个电阻。
[0008]优选的：所述传感器故障检测电路包括比较器，所述比较器的两个输出端分别连接有指示灯。
[0009]优选的：所述恒流源设置为XTR111芯片，基准电压设置为REF6025基准电压评估模块。
[0010]与传统结构相比，本技术的有益效果：设计合理，使用方便，IEPE传感器信号调理器增加IEPE自检功能能够对传感器进行自检，判断出传感器是否正常工作、短路及短路故障或者是断路等，能对传感器的状态进行准确的判断，发现问题时能够及时解决，大大
提高振动监测数据的准确性。
附图说明
[0011]图1为本技术电路框图；
[0012]图2为本技术电路结构图；
[0013]在图中：1.传感器，2.高通滤波器，3.程控放大器，31.第一放大器，32.模拟开关，4.低通滤波器，5.晶振电路，6.基准电压，7.AD模数转换器，8.信号调理器，9.D/A数模转换器，10.恒流源，11.场效应管，12.传感器故障检测电路，121.比较器。
具体实施方式
[0014]下面对本技术作进一步说明。
[0015]参照附图，一种具有自检功能的传感器信号调理器，包括传感器1，其特征在于：所述传感器1、高通滤波器2、程控放大器3、低通滤波器4、AD模数转换器7、SPI串行通信设备按顺序串联；D/A数模转换器9、恒流源10顺序串联，同时与传感器故障检测电路12并联；晶振电路5、基准电压6分别与AD模数转换器7连接；D/A数模转换器9、程控放大器3与SPI串行通信设备并联；所述高通滤波器2、程控放大器3、低通滤波器4的输入端分别与信号调理器8的输出端连接，所述信号调理器8的输入端与电源连接。
[0016]本优选实施例中，所述传感器1设置为IEPE传感器。
[0017]本优选实施例中，所述恒流源10的输出端设置有场效应管11，所述场效应管11的源极、栅极与恒流源10并联，所述场效应管11的漏极与传感器1连接。
[0018]本优选实施例中，所述程控放大器3包括第一放大器31，所述第一放大器31的输入端与输出端之间设置有模拟开关32，所述第一放大器31的输入端与模拟开关32之间并联有两个电阻。
[0019]本优选实施例中，所述传感器故障检测电路12包括比较器121，所述比较器121的两个输出端分别连接有指示灯。
[0020]本优选实施例中，所述恒流源10设置为XTR111芯片，基准电压6设置为REF6025基准电压评估模块。
[0021]具体实施时，AD模数转换器：把模拟信号转换成数字信号。D/A数模转换器：把数字信号转换成模拟信号。SPI串行通信设备：串行外设接口，SPI串行通信设备的通信以主从方式工作，需要至少4根线，分别为MISO主设备数据输入、MOSI主设备数据输出、SCLK时钟、CS片选。传感器故障检测：传感器出现短路或短路故障时，需要红色故障指示灯，以及时排除故障；传感器断路时，需要绿色工作指示灯；状态指示电路，通过使用比较器LP2901，当输入电压Vin小于0.8V时只有红灯点亮，表明传感器短路；当输入电压超过21.5V时，只有绿灯点亮，表明传感器断路；当输入电压在0.8V~21.5V时，红灯绿灯都不亮，表明传感器正常工作。
[0022]IEPE传感器
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高通滤波器：IEPE传感器输出信号经过高通滤波器滤除低频信号。低通滤波器
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AD模数转换器：信号经过放大之后进入经过低通滤波器滤除低频信号，将有用信号经过AD模数转换器，转换成数字信号。AD模数转换器
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SPI串行通信设备：有用信号经过AD模数转换器，转换成数字信号，通过SPI串行通信输出传至SPI串行通信设备，同时SPI串行通信设备可发送指令给AD模数转换器芯片。SPI串行通信设备
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D/A数模转换器：SPI串行通
信设备通过SPI通信发送指令给D/A数模转换器。D/A数模转换器
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恒流源：SPI串行通信设备通过SPI通信发送指令给D/A数模转换器，使D/A数模转换器输出模拟电压给恒流源的XTR111芯片。恒流源
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IEPE传感器：恒流源是输出恒定电流的电路，一般情况下IEPE传感器所需的电流是4mA。晶振电路
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AD模数转换器：8MHZ晶振产生时钟信号提供给AD模数转换器芯片。基准电压
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AD模数转换器：REF6025芯片组成的电路产生高精度基准电压提供给AD模数转换器芯片。晶振电路、基准电压、AD模数转换器组成数据采集模块。
[0023]本技术的上述实施例，仅仅是清楚地说明本技术所做的举例，但不用来限制本技术的保护范围，所有等同的技术方案也属于本技术的范畴，本技术的专利保护范围应由各项权利要求限定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有自检功能的传感器信号调理器，包括传感器（1），其特征在于：所述传感器（1）、高通滤波器（2）、程控放大器（3）、低通滤波器（4）、AD模数转换器（7）、SPI串行通信设备按顺序串联；D/A数模转换器（9）、恒流源（10）顺序串联，同时与传感器故障检测电路（12）并联；晶振电路（5）、基准电压（6）分别与AD模数转换器（7）连接；D/A数模转换器（9）、程控放大器（3）与SPI串行通信设备并联；所述高通滤波器（2）、程控放大器（3）、低通滤波器（4）的输入端分别与信号调理器（8）的输出端连接，所述信号调理器（8）的输入端与电源连接。2.根据权利要求1所述的一种具有自检功能的传感器信号调理器，其特征在于：所述传感器（1）设置为IEPE传感器。3.根据权利要求1所述的一种具有自检功能的传感器信号调理器，其特征在于：所述恒流源（...

【专利技术属性】
技术研发人员：施杰，刘椿峰，
申请(专利权)人：江苏泰斯特电子设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：