一种声振检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种声振检测系统，可实现风机异响的实时在线检测，可提高检测效率和检测准确性，该系统包括信号采集模块、微处理模块、通信模块、时钟模块、存储模块、声光指示模块、电源模块、开关量模块，信号采集模块包括若干模拟通道，传感器包括至少一个，一个模拟通道对应连接一个传感器，传感器分别连接可调电压源、EMC滤波电路一端，EMC滤波电路另一端连接传感器适配单元一端，传感器适配单元另一端依次连接增益控制单元、缓冲级单元、抗混叠滤波单元、ADC单元；传感器适配单元用于对接入系统的传感器类型进行选择。系统的传感器类型进行选择。系统的传感器类型进行选择。

【技术实现步骤摘要】
一种声振检测系统


[0001]本技术涉及声振检测系统
，具体为一种用于风机异响识别的声振检测系统及应用于该系统的传感器适配单元。

技术介绍

[0002]鼓风机(简称风机)是新能源汽车中空调系统的重要组成部分，但在燃油车上被发动机噪声湮没的风机异响随之也成为新能源汽车的主要噪声来源，直接影响了消费者的驾乘舒适性。
[0003]目前，用于汽车异响识别的技术主要分为两类：一类是以“金耳朵”为代表的人工诊断；另一类是以“专家系统”为典型的传统仪器辅助诊断。人工诊断方式虽然直接，但易受主观影响，对个人经验依赖高、难以作为客观评价的标准，而且需要技术人员精神高度集中，效率低、易疲劳、易错判或误判；另外，这种方式无法对异常信号进行定量记录、存储和溯源，因此，无法作为参考以供设计人员来优化产品。
[0004]传统仪器辅助诊断主要基于加速度传感器、传声器或声学相机(麦克风阵列)等单一技术进行声振信号采集，再将采集的声振信号存储转载至分析设备处进行信号分析，信号采集与分析分离，应用复用性差，系统庞杂，售价昂贵，并且操作时需要多人协作，占用了较多人力资源，无法满足风机生产流水线或批量快速检测需求，而且不支持实时在线检测，检测效率低。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的上述技术问题，本技术提供了一种声振检测系统，其可实现风机异响的实时在线检测，检测操作简单快捷，可节约人力，降低成本，同时可提高检测效率和检测准确性。
[0006]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0007]一种传感器适配单元，其特征在于，所述传感器适配单元包括可调电流源、电流环采样电阻、隔直电容、第一开关、第二开关、第三开关，所述可调电流源通过第一开关分别连接第二开关一端、电流环采样电阻一端、隔直电容一端、传感器，所述电流环采样电阻另一端通过第三开关接地，所述第二开关另一端分别连接所述隔直电容另一端、增益控制单元，所述传感器连接可调电压源；
[0008]所述传感器为电压型传感器、IEPE型传感器或模拟信号类型的传感器；
[0009]所述传感器为电压型传感器时，通过所述可调电压源为所述传感器供电，所述第一开关、第三开关断开，所述第二开关闭合，所述电压型传感器通过所述第二开关接入声振检测系统；
[0010]当所述传感器需要隔直流时，第一开关、第二开关、第三开关均断开，所述电压型传感器通过所述电容接入声振检测系统；
[0011]所述传感器为IEPE型传感器时，所述第二开关、第三开关断开，所述第一开关闭
合，通过所述可调电流源为所述传感器供电；
[0012]所述传感器为模拟信号类型的传感器时，通过所述可调电压源为所述传感器供电，第一开关、第三开关断开，所述第二开关闭合。
[0013]其进一步特征在于，
[0014]进一步的，所述可调电压源的可调电压范围为：5V～24V，最大驱动电流为100mA；
[0015]进一步的，所述可调电流源的可调电流范围为：2mA～10mA；
[0016]进一步的，所述模拟信号类型的传感器的工作电压为
‑
5V～+5V、0V～10V或4mA～20mA。
[0017]一种声振检测系统，其包括信号采集模块，所述信号采集模块包括传感器，所述传感器用于采集声音信号或振动信号，其特征在于，其还包括微处理模块、通信模块、时钟模块、存储模块、声光指示模块、电源模块、开关量模块，所述开关量模块、时钟模块、存储模块、声光指示模块、电源模块均与所述微处理模块电连接，所述通信模块用于通信，所述微处理模块用于对所述声音信号进行处理，获取识别结果，所述开关量模块用于将外部部件与所述微处理模块连接，所述时钟模块用于对识别结果进行时间标记，所述存储模块用于存储配置信息、识别结果，所述声光指示模块用于对风机运行异常状态、正常状态进行声光指示，所述电源模块用于给整个声振检测系统供电；
[0018]所述信号采集模块包括若干模拟通道，所述传感器包括至少一个，一个所述模拟通道对应连接一个传感器，所述传感器分别连接可调电压源、EMC滤波电路一端，所述EMC滤波电路另一端连接传感器适配单元一端，所述传感器适配单元另一端依次连接增益控制单元、缓冲级单元、抗混叠滤波单元、ADC单元；
[0019]所述传感器适配单元用于对接入系统的传感器类型进行选择；
[0020]所述增益控制单元用于调节信噪比；
[0021]所述缓冲级单元用于提供高输入阻抗，并为后级所述ADC单元提供差分输出信号；
[0022]所述抗混叠滤波单元用于滤波干扰信号；
[0023]所述ADC单元用于将所采集的模拟信号转换为数字信号。
[0024]其进一步特征在于，
[0025]所述通信模块包括无线模块、以太网模块、RS232模块、第RS485模块，所述微处理模块通过所述无线模块和/或以太网模块连接生产线MES系统，所述微处理模块通过所述无线模块连接本地服务器或云端服务器，所述微处理模块通过所述RS232模块连接生产线中的串口屏、上位机，所述微处理模块通过所述RS485模块连接生产线中的控制器、驱动器；
[0026]所述无线模块为WiFi模块、LoRa模块、GPRS模块、NB
‑
IoT模块、cat1模块、5G模块中的任意一种；
[0027]所述无线模块采用复用接口，兼容SPI接口、TTL接口；
[0028]所述高输入阻抗为1MΩ；
[0029]所述增益控制单元包括：1倍增益或10倍增益；
[0030]所述开关量模块包括开关量输入接口、开关量输出接口，所述开关量输入接口用于连接脚踏开关，所述开关量输出接口用于连接三色警示灯；
[0031]所述存储模块包括第一存储单元、第二存储单元，所述第一存储单元用于存储系统的配置信息，所述第二存储单元用于存储带时间戳的识别结果；
[0032]所述配置信息包括阈值、采样频率、采样深度、增益控制模式、传感器类型；
[0033]所述电源模块的输入电压为DC24V，所述电源模块包括DC
‑
DC单元、LDO单元，所述DC
‑
DC单元、LDO单元均用于对供电电压进行调节，所述DC
‑
DC单元用于将输入电压转换为5V电压源，所述LDO单元用于将5V电压源转换为4.8V电压源、
‑
5.2V电压源、3.3V电压源或1.8V电压源；
[0034]所述声光指示模块包括红灯、绿灯、蜂鸣器。
[0035]采用本技术上述结构可以达到如下有益效果：传感器适配单元中设置有第一开关、第二开关、第三开关，通过第一开关、第二开关、第三开关的开启与闭合配合，能够满足电压型传感器、IEPE型传感器或模拟信号类型的传感器等不同类型传感器的接入需求，提高了适用范围和使用灵活性。
[0036]将本申请声振检测系统用于新能源汽车风机异响检测，通过信号采集模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声振检测系统，其包括信号采集模块，所述信号采集模块包括传感器，所述传感器用于采集声音信号或振动信号，其特征在于，其还包括微处理模块、通信模块、时钟模块、存储模块、声光指示模块、电源模块、开关量模块，所述开关量模块、时钟模块、存储模块、声光指示模块、电源模块均与所述微处理模块电连接，所述通信模块用于通信，所述微处理模块用于对所述声音信号进行处理，获取识别结果，所述开关量模块用于将外部部件与所述微处理模块连接，所述开关量模块包括开关量输入接口、开关量输出接口，所述开关量输入接口用于连接脚踏开关，所述开关量输出接口用于连接三色警示灯，所述时钟模块用于对识别结果进行时间标记，所述存储模块用于存储配置信息、识别结果，所述声光指示模块用于对风机运行异常状态、正常状态进行声光指示，所述声光指示模块包括红灯、绿灯、蜂鸣器，所述电源模块用于给整个声振检测系统供电；所述信号采集模块包括若干模拟通道，所述传感器包括至少一个，一个所述模拟通道对应连接一个传感器，所述传感器分别连接可调电压源、EMC滤波电路一端，所述EMC滤波电路另一端连接传感器适配单元一端，所述传感器适配单元另一端依次连接增益控制单元、缓冲级单元、抗混叠滤波单元、ADC单元；所述传感器适配单元用于对接入系统的传感器类型进行选择，所述传感器适配单元包括可调电流源、电流环采样电阻、隔直电容、第一开关、第二开关、第三开关，所述可调电流源通过第一开关分别连接第二开关一端、电流环采样电阻一端、隔直电容一端、传感器，所述电流环采样电阻另一端通过第三开关接地，所述第二开关另一端分别连接所述隔直电容另一端、所述增益控制单元，所述传感器连接可调电压源；所述传感器为电压型传感器、IEPE型传感器或模拟信号类型的传感器；所述传感器为电压型传感器时，通过所述可调电压源为所述传感器供电，所述第一开关、第三开关断开，所述第二开关闭合，所述电压型传感器通过所述第二开关接入声振检测系统；当所述传感器需要隔直流时，第一开关、第二开关、第三开关均断开，所述电压型传感器通过所述隔直...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭能明，曹笈，许盛，胡义东，
申请(专利权)人：长三角集成电路工业应用技术创新中心，
类型：新型
国别省市：