技术特征：
1.一种基于mems芯片的振动和冲击复合传感器，其特征在于，所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器包括基于mems振动加速度计单元、带通滤波电路单元、adc数字采集单元、低噪放信号调理单元和适配iepe输出电路接口单元，所述的基于mems振动加速度计单元与所述的带通滤波电路单元连接，所述的基于mems振动加速度计单元用于获取被测设备的冲击特性，实现对被测设备振动加速度信号的检测，同时提供冲击脉冲信号检测；所述的带通滤波电路单元用于对脉冲冲击信号进行围绕共振点进行窄带滤波以抑制带外干扰；所述的带通滤波电路单元还分别与所述的adc数字采集单元和所述的低噪放信号调理单元连接，所述的adc数字采集单元用于对包含振动与冲击的加速度模拟信号进行高精度的模数转换；所述的低噪放信号调理单元用于加速度模拟信号的超低噪声处理与低噪信号放大处理；所述的低噪放信号调理单元与所述的适配iepe输出电路接口单元连接，该低噪放信号调理单元向所述的适配iepe输出电路接口单元输出模拟量；所述的适配iepe输出电路接口单元用于完成加速度模拟信号与iepe接口转换。2.根据权利要求1所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器，其特征在于，所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器还包括固态数据暂存/续传单元，该固态数据暂存/续传单元与所述的adc数字采集单元连接，用于数据暂存与续传，同时也用于特殊情形下掉电后数据的保存与恢复。3.根据权利要求1所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器，其特征在于，所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器还包括数据交互动态缓存单元，所述的数据交互动态缓存单元与所述的adc数字采集单元连接，用于进行数字信号处理所需要的大容量中间数据暂存与交换。4.根据权利要求1所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器，其特征在于，所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器还包括适配wifi/bt4.2输出电路接口单元、适配lan输出电路接口单元和网络控制状态查询交互单元；所述的adc数字采集单元均与所述的适配wifi/bt4.2输出电路接口单元和适配lan输出电路接口单元连接，所述的adc数字采集单元向所述的适配wifi/bt4.2输出电路接口单元和适配lan输出电路接口单元输出spi/sdio数字量；所述的适配wifi/bt4.2输出电路接口单元用于传感器数字化数据无线上传；所述的适配lan输出电路接口单元用于传感器数字化数据通过以太网lan接口有线上传；所述的适配wifi/bt4.2输出电路接口单元和适配lan输出电路接口单元均与所述的网络控制状态查询交互单元连接，所述的网络控制状态查询交互单元用于传感器参数与远程用户指令获取与配置交互。5.根据权利要求1所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器，其特征在于，所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器还包括安全加密可选模块，该安全加密可选模块与所述的固态数据暂存/续传单元连接，用于传感器数据的密钥加密处理。6.根据权利要求1所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器，其特征在于，所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器还包括结构紧固及刚连接单元、低功耗供电无线充电可选模块和感测元件模块，所述的结构紧固及刚连接单元用于采用精致结构设计和强力胶粘接工艺来保障振动冲击波加速度信号的最大化传递与最小化衰减，所述的低功耗供电无线充电可选模块用于为传感器电源模块充电；所述的感测元件模块用于感测温度、湿度、压力和/或空气噪声。
7.根据权利要求1至6任一项所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器，其特征在于，所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器包含0.1hz～10khz的振动频段部分和20khz以上的冲击信号频段。8.根据权利要求1至6任一项所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器，其特征在于，所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器还包括机械安装螺栓、金属壳体装置、mems传感器绝缘主基板、带通滤波器、低噪信号调理、金属封闭壳屏蔽罩、iepe匹配接口输出、两导线注塑密封体和两芯螺纹连接金属航插头，所述的机械安装螺栓用于所述的复合传感器与被测设备的刚体连接，该机械安装螺栓与所述的金属壳体装置之间为整体刚体连接；所述的金属壳体装置是所述复合传感器外部的金属保护壳体；所述的mems传感器绝缘主基板是用于基于mems振动加速度计单元的金属绝缘基板，该mems传感器绝缘主基板保持与所述的金属壳体装置绝缘；所述的带通滤波器为所述的带通滤波电路单元；所述的低噪声信号调理单元为低噪放信号调理单元；所述的金属封闭壳屏蔽罩用于屏蔽所述的复合传感器免受外部干扰；所述的iepe匹配接口输出单元与所述的适配iepe输出电路接口单元电连接；金属壳体装置和金属封闭壳屏蔽罩构成屏蔽壳体；所述的两导线注塑密封体与所述屏蔽壳体的内部的电路板引线通过中心孔洞与带屏蔽的导线连接，屏蔽壳体内部的电路板还与带通滤波器连接；所述的两芯螺纹连接金属航插头内部通过所述的两导线注塑密封体相互连接。9.根据权利要求8所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器，其特征在于，所述的机械安装螺栓是标准的安装m8或m6螺栓。10.根据权利要求8所述的基于mems芯片的振动和冲击复合传感器，其特征在于，所述的金属封闭壳屏蔽罩与金属壳体装置之间通过绝缘支架隔离强力胶粘接或螺丝紧固。
技术总结
本发明涉及一种基于MEMS芯片的振动和冲击复合传感器，包括基于MEMS振动加速度计单元、带通滤波电路单元、ADC数字采集单元、低噪放信号调理单元和适配IEPE输出电路接口单元，基于MEMS振动加速度计单元用于获取被测设备的冲击特性，实现对被测设备振动加速度信号的检测，同时提供冲击脉冲信号检测；带通滤波电路单元用于对脉冲冲击信号进行围绕共振点进行窄带滤波以抑制带外干扰；ADC数字采集单元用于对包含振动与冲击的加速度模拟信号进行高精度的模数转换；低噪放信号调理单元用于加速度模拟信号的超低噪声处理与低噪信号放大处理；低噪放信号调理单元向适配IEPE输出电路接口单元输出模拟量；适配IEPE输出电路接口单元用于完成加速度模拟信号与IEPE接口转换。元用于完成加速度模拟信号与IEPE接口转换。元用于完成加速度模拟信号与IEPE接口转换。
技术研发人员：张中祥 李振
受保护的技术使用者：中嵌科技（北京）有限公司
技术研发日：2021.09.06
技术公布日：2021/12/3