一种振动信号采集电路及装置的制作方法

1.本实用新型涉及信号采集领域，特别涉及一种振动信号采集电路及装置。


背景技术：

2.现在市面上的振动传感器主要有pe,iepe等，用来做设备的振动监测，保证系统的运行安全和可靠，同时还作为系统故障的分析。
3.现有技术存在有以下的缺陷和不足：
4.1.现有技术采用的只是监测设备的一些振动信号，大部分采用低端的adc来做模拟信号转换数字信号的过程，但是在这些adc的转换时间过长，对信号的采集程度都不够深，无法做更多的数据分析和计算。
5.2.现在市面还有一些高端设备采用高速adc来采集模拟信号，高速adc在模拟信号转换数字信号的过程中速度快能到达ns级，可以有效的跟踪设备的工作过程，数据量也足够做分析和计算，但是市面上的高速adc都是采用spi数据输出和控制模式，而作数据分析计算需要在linux中跑数据和分析过程，在高速、大数据并发通信中，spi通信模式有些杯水车薪，同时linux系统并没有为spi提供好的数据处理和接收机制，限制了数据传输的吞吐量；
6.3.现有市面上的技术路线存在高成本，linux系统处理不兼容；或者adc采用数据精度不够，数据量不足，导致无法搞精度分析。
7.有鉴于此，提出本技术。


技术实现要素：

8.本实用新型公开了一种振动信号采集电路及装置，旨在解决现有技术的不足。
9.本实用新型第一实施例提供了一种振动信号采集电路，包括：振动检测传感器、放大调理电路、音频芯片及主控制芯片；
10.其中，所述振动检测传感器的输出端与所述放大调理电路的输入端电气连接，所述放大调理电路的输出端与所述音频芯片电气连接，所述主控芯片与所述音频芯片电气连接。
11.优选地，所述振动检测传感器为pe传感器或iepe传感器。
12.优选地，主控制芯片的型号为rk3399。
13.优选地，所述音频芯片的型号为alc5651。
14.优选地，所述主控制芯片通过i2c总线及i2s总线与所述音频芯片电气连接。
15.本实用新型第二实施例提供了一种振动信号采集装置，其特征在于，包括如上任意一项所述的一种振动信号采集电路。
16.基于本实用新型提供的一种振动信号采集电路及装置，通过所述振动检测传感器采集被测物体的振动情况，并输出电荷至所述放大调理电路，通过所述放大调理电路运放后输出电压信号至所述音频芯片，所述音频芯片进一步对电压信号进行缩放，再传至所述
主控芯片，所述主控芯片读取adc转换出来的信号以实现高精度的信号分析计算。
附图说明
17.图1是本实用新型第一实施例提供的一种振动信号采集电路。
具体实施方式
18.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。
19.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
20.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
22.以下结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。
23.本实用新型公开了一种振动信号采集电路及装置，旨在解决现有技术的不足。
24.请参阅图1，本实用新型第一实施例提供了一种振动信号采集电路，包括：振动检测传感器1、放大调理电路2、音频芯片3及主控制芯片4；
25.其中，所述振动检测传感器1的输出端与所述放大调理电路2的输入端电气连接，所述放大调理电路2的输出端与所述音频芯片3电气连接，所述主控芯片与所述音频芯片3电气连接。
26.需要说明的是，在现有技术中，会采用一些低端的adc来实现模拟量转数字量，而这些低端的adc在进行模数转换的时间较长，且对信号采集的程度较低，无法做更多的数据分析和计算，还会采用一些高速的adc，其模拟信号转换数字信号的过程中速度能到达ns
级，其可以有效的跟踪设备的工作过程，数据量也足够做分析和计算，市面上，高速adc都是采用spi数据输出和控制模式，而作数据分析计算需要在linux中跑数据和分析过程，在高速、大数据并发通信中，spi通信模式有些杯水车薪。
27.在本实施例中，通过所述振动检测传感器1配置在被测物体上，以采集被测物体进行振动监测，例如，电机运行过程中的振动监测或者减速箱的振动监测，其中，所述振动检测传感器1可以输出电荷至所述放大调理电路2，再通过所述放大调理电路2进行噪声抑制，以提高信噪比。本实施例中，所述振动检测传感器1可以为pe传感器或iepe传感器，当然，在其他实施例中，振动检测传感器1还可以是其他类型的振动检测传感器1，这里不做具体限定，但这些方案均在本实用新型的保护范围内。
28.在本实施例中，所述pe传感器输出端可以连接放大调理电路2将其采集到的电荷信号转为电压信号，本实施例中，所述放大调理电路2可以是电荷放大器或电压放大器，用于将电荷信号转为电压信号，再输出至所述音频芯片3，当然，在其他实施例中，放大调理电路2还可以是其他类型的器件，用于将电荷信号转化为电压信号，这里不做具体限定，但这些方案均在本实用新型的保护范围内。
29.在本实施例中，所述音频芯片3用于接收所述放大调理电路2输出的电压信号，在所述音频芯片3内部进行进一步的信号缩放、噪声抑制、以及频段筛选，在本实施例中，所述主控制芯片4通过i2c总线及i2s总线与所述音频芯片3电气连接，其中，所述主控芯片可以通过i2c总线对所述音频芯片3进行控制及配置所述音频芯片3的系统，所述主控芯片可以通过i2s总线获取所述音频芯片3adc转换出来的数据，其中，所述音频芯片3的adc位宽足够提供各种高精度信号分析计算。
30.在本实施例中，主控制芯片4的型号可以为rk3399。
31.需要说明的是，主控制芯片4的型号还可以是strm32系列的arm芯片或其他类型的芯片，其可以根据实际情况对应选择，这里不做具体限定，但这些方案均在本实用新型的保护范围内。
32.在本实施例中，所述音频芯片3的型号可以为alc5651。
33.需要说明的是，所述音频芯片3的型号还可以是tlv320aic3204或其他类型的芯片，其可以根据实际情况对应选择，这里不做具体限定，但这些方案均在本实用新型的保护范围内。
34.本实用新型第二实施例提供了一种振动信号采集装置，其特征在于，包括如上任意一项所述的一种振动信号采集电路。
35.基于本实用新型提供的一种振动信号采集电路及装置，通过所述振动检测传感器1采集被测物体的振动情况，并输出电荷至所述放大调理电路2，通过所述放大调理电路2运放后输出电压信号至所述音频芯片3，所述音频芯片3进一步对电压信号进行缩放，再传至所述主控芯片，所述主控芯片读取adc转换出来的信号以实现高精度的信号分析计算。
36.以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。