一种便携式故障诊断仪和故障诊断系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种便携式故障诊断仪和故障诊断系统，适用于数据采集技术领域。对外接口连接器、AD采集器分别与转速信号处理通道连接，且分别与振动信号处理通道连接，AD采集器与FPGA连接，且与PCIE背板连接，PCIE背板与数据诊断单元连接，供电单元与数据诊断单元连接。对外接口连接器为转速信号处理单元和振动信号处理单元分别提供多个转速通道和多个振动通道的传感器信号通道，根据不同信号处理单元实现对传感器采集的数据进行处理。通过对不同类型的传感器选择对应的信号处理通道，实现对不同类型的传感器兼容处理。避免现有的根据不同的传感器检测对象配置其检测设备，方便操作，提高配置效率。提高配置效率。提高配置效率。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式故障诊断仪和故障诊断系统


[0001]本技术涉及数据采集
，特别是涉及一种便携式故障诊断仪和故障诊断系统。

技术介绍

[0002]在对旋转部件，如轴承、齿轮进行监测时，通常会使用到不同类型的传感器，如集成电路型压电式传感器(Integrated Electronics Piezo
‑
Electric，IEPE) 型、单端电荷型传感器、差分电荷型传感器等，不同类型的传感器的供电、输出信号类型各不相同，随之对应的处理电路也各不相同。
[0003]在监测过程中，可能需要根据不同的传感器类型准备不同参数的电荷放大器、电脑等采集仪器，由于试验设备种类繁多，对于不同的检测对象使用不同的传感器，导致更换检测对象之前需要针对待检测对象配备对应的检测设备，使得操作处理较为复杂繁琐。
[0004]因此，如何提高设备的效率是本领域技术人员亟需要解决的。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种便携式故障诊断仪和故障诊断系统，通过对不同类型的传感器选择对应的信号处理通道，实现对不同类型的传感器兼容处理。避免现有的根据不同的传感器检测对象配置其检测设备，方便操作，提高配置效率。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供一种便携式故障诊断仪，便携式故障诊断仪至少包括信息采集板、PCIE背板、数据诊断单元和供电单元，包括：
[0007]信息采集板至少包括对外接口连接器、转速信号处理单元、振动信号处理单元、AD采集器和FPGA，其中对外接口连接器提供多个转速通道和多个振动通道的传感器信号通道；
[0008]转速信号处理单元、振动信号处理单元分别与对外接口连接器连接，转速信号处理单元与FPGA连接，振动信号处理单元与AD采集器连接，AD采集器与FPGA连接，FPGA与PCIE背板连接，PCIE背板与数据诊断单元连接；
[0009]供电单元与数据诊断单元连接，用于对便携式故障诊断仪供电。
[0010]优选地，转速信号处理单元包括多个转速信号处理器，转速信号处理器至少包括信号采集器、信号变换器和波形整形器；
[0011]信号采集器与对外接口连接器连接，且与信号变换器连接；
[0012]信号变换器与波形整形器连接；波形整形器与FPGA连接。
[0013]优选地，转速信号处理单元还包括隔离器；
[0014]隔离器与信号变换器连接，且与波形整形器连接。
[0015]优选地，振动信号处理单元包括多个振动信号处理器，振动信号处理器至少包括第一信号选择器、电压信号输出器、第二信号选择器、滤波器、增益调节器和转差分器；
[0016]第一信号选择器与电压信号输出器连接，电压信号输出器与第二信号选择器连
接，第二信号选择器与滤波器连接，滤波器与增益调节器连接，增益调节器与转差分器连接。
[0017]优选地，电压信号输出器包括电荷放大器和ICP处理电路；
[0018]第一信号选择器分别与电荷放大器、ICP处理电路连接，电荷放大器、ICP 处理电路分别与第二信号选择器连接。
[0019]优选地，ICP处理电路包括电流源、隔直电容器、差分器和运放器；
[0020]第一信号选择器与电流源连接，电流源与隔直电容器连接，隔直电容器与差分器连接，差分器与运放器连接，运放器与第二信号选择器连接。
[0021]优选地，第一信号选择器为继电器。
[0022]优选地，振动信号处理器还包括运放跟随器；
[0023]运放跟随器与第二信号选择器连接，且与滤波器连接。
[0024]优选地，增益调节器为程控增益放大器，用于根据振动量程大小调节通道增益大小。
[0025]优选地，转差分器的正负端与AD采集器的模拟输入引脚连接。
[0026]优选地，第二信号选择器为模拟开关。
[0027]优选地，滤波器为抗混叠滤波器。
[0028]优选地，AD采集器与FPGA通过串行总线连接。
[0029]优选地，还包括：
[0030]FPGA与增益调节器通过SPI接口连接，用于控制增益调节参数；
[0031]FPGA分别与第一信号选择器、第二信号选择器通过IO接口连接，用于控制信号的选择。
[0032]优选地，隔离器为光隔离器。
[0033]优选地，信息采集板还包括电压转换单元；
[0034]FPGA与电压转换单元连接，电压转换单元与PCIE背板连接；电压转换单元用于将PCIE背板提供的标准电压生成多路电压，并对信息采集板和 FPGA供电。
[0035]优选地，便携式故障诊断仪还包括显示器，显示器与数据诊断单元连接。
[0036]为解决上述技术问题，本技术还提供一种故障诊断系统，包括上述便携式故障诊断仪。
[0037]优选地，还包括传感器；
[0038]传感器与对外接口连接器连接。
[0039]优选地，对外接口连接器的型号为DB37，传感器与对外接口连接器通过 DB37转BNC连接线连接。
[0040]优选地，传感器与对外接口连接器通过BNC插头方式连接。
[0041]优选地，传感器的传感器类型包括转速传感器和振动传感器，其中振动传感器包括IEPE传感器和电荷型传感器中的任意一种，电荷型传感器包括差分型电荷型传感器和单端型电荷型传感器中的任意一种。
[0042]本技术所提供的一种便携式故障诊断仪，设备至少包括信息采集板、 PCIE背板和数据诊断单元，包括：信息采集板至少包括对外接口连接器、转速信号处理通道、振动信号处理通道、AD采集器和FPGA，其中对外接口连接器提供多个转速通道和多个振动通道
的传感器通道；对外接口连接器、AD 采集器分别与转速信号处理通道连接，且分别与振动信号处理通道连接，AD 采集器与FPGA连接，且与PCIE背板连接，PCIE背板与数据诊断单元连接，供电单元与数据诊断单元连接，用于对便携式故障诊断仪供电。该设备的对外接口连接器为转速信号处理单元和振动信号处理单元分别提供多个转速通道和多个振动通道的传感器信号通道，根据不同信号处理单元实现对传感器采集的数据进行处理，再通过AD采集器采集信号处理后的数据输入至FPGA， FPGA经PCIE背板实现信息采集板与数据诊断单元的连接，数据诊断单元对数据进行诊断输出结果。通过对不同类型的传感器选择对应的信号处理通道，实现对不同类型的传感器兼容处理。避免现有的根据不同的传感器检测对象配置其检测设备，方便操作，提高配置效率。
[0043]本技术所提供的一种故障诊断系统，包括上述的便携式故障诊断仪，效果同上。
附图说明
[0044]为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，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。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式故障诊断仪，其特征在于，所述便携式故障诊断仪至少包括信息采集板、PCIE背板、数据诊断单元和供电单元，包括：所述信息采集板至少包括对外接口连接器、转速信号处理单元、振动信号处理单元、AD采集器和FPGA，其中所述对外接口连接器提供多个转速通道和多个振动通道的传感器信号通道；所述转速信号处理单元、所述振动信号处理单元分别与所述对外接口连接器连接，所述转速信号处理单元与所述FPGA连接，所述振动信号处理单元与所述AD采集器连接，所述AD采集器与所述FPGA连接，所述FPGA与所述PCIE背板连接，所述PCIE背板与所述数据诊断单元连接；所述供电单元与所述数据诊断单元连接，用于对所述便携式故障诊断仪供电。2.根据权利要求1所述的便携式故障诊断仪，其特征在于，所述转速信号处理单元包括多个转速信号处理器，所述转速信号处理器至少包括信号采集器、信号变换器和波形整形器；所述信号采集器与所述对外接口连接器连接，且与所述信号变换器连接；所述信号变换器与所述波形整形器连接；所述波形整形器与所述FPGA连接。3.根据权利要求2所述的便携式故障诊断仪，其特征在于，所述转速信号处理单元还包括隔离器；所述隔离器与所述信号变换器连接，且与所述波形整形器连接。4.根据权利要求1所述的便携式故障诊断仪，其特征在于，所述振动信号处理单元包括多个振动信号处理器，所述振动信号处理器至少包括第一信号选择器、电压信号输出器、第二信号选择器、滤波器、增益调节器和转差分器；所述第一信号选择器与所述电压信号输出器连接，所述电压信号输出器与所述第二信号选择器连接，所述第二信号选择器与所述滤波器连接，所述滤波器与所述增益调节器连接，所述增益调节器与所述转差分器连接。5.根据权利要求4所述的便携式故障诊断仪，其特征在于，所述电压信号输出器包括电荷放大器和ICP处理电路；所述第一信号选择器分别与所述电荷放大器、所述ICP处理电路连接，所述电荷放大器、所述ICP处理电路分别与所述第二信号选择器连接。6.根据权利要求5所述的便携式故障诊断仪，其特征在于，所述ICP处理电路包括电流源、隔直电容器、差分器和运放器；所述第一信号选择器与所述电流源连接，所述电流源与所述隔直电容器连接，所述隔直电容器与所述差分器连接，所述差分器与所述运放器连接，所述运放器与所述第二信号选择器连接。7.根据权利要求6所述的便携式故障诊断仪，其特征在于，所述第一信号选择器为继电器。8.根据权利要求4所述的便...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘意，曾娅娟，罗帮，龙佳敏，杨荣华，张大为，李修文，曾承志，
申请(专利权)人：唐智科技湖南发展有限公司，
类型：新型
国别省市：