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一种震动检测数字处理电路

阅读：1018发布：2020-07-02

专利汇可以提供一种震动检测数字处理电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种震动检测数字处理电路，由震动传感器 HD1、及震动信号调理单元和震动信号采集单元组成，震动信号调理单元由V1、N1、D1等电路对震动传感器信号放大、滤波、整形，震动信号采集单元由AD转换芯片N2、精密基准芯片N3、单片机 N4组成对震动信号进行AD转换、采集、存储、分析、数据处理。可以确保检测的灵敏度和可靠性，使普通低成本模拟震动传感器具有智能传感器的性能。，下面是一种震动检测数字处理电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种震动检测数字处理电路，其特征在于：包括震动传感器HD1、及震动信号调理单元和震动信号采集单元，所述震动信号调理单元由V1、N1、D1对震动传感器信号进行放大、滤波、整形，所述震动传感器一端接地另一端接晶体管V1基极和电阻R1、R2，R1另一端接电源V+，R2另一端接地，晶体管V1集电极接R3、W1，W1中心头接运算放大器N1的3端，N1的2端接地N1的输出接C3、R6，C3另一端与二极管D1正极连接，二极管D1负极与电阻R7、R8连接，R8另一端接地R7另一端是整形电路输出与采集单元N2的输入端In相连接；精密基准芯片N3为ARD435,单片机N4为STC系列单片机，其内部带有EEPROM 存储器，AD转换N2为串行接口16Bit转换器。
2.根据权利要求1所述的一种震动检测数字处理电路，其特征在于：所述震动信号采集单元具有数据分析及数据处理，设定阈值和上下报警限，数字滤波能力。

说明书全文

一种震动检测数字处理电路

技术领域

[0001] 本实用新型属于电子技术领域，涉及一种震动检测数字处理电路。

背景技术

[0002] 在电子技术领域，经常存在着由各种传感器将非电量转换为微弱电信号的情况，而该传感器信号必须经过相应的电路转换成能反映原来物理量特性的模拟信号，在经过模数转换技术转换成单片机能够处理的信号。如何将震动和声音转换成单片机可以识别的信号就是本实用新型要解决的问题。实用新型内容

[0003] 有鉴于此，本实用新型旨在提出一种震动信号数字处理电路，对于输入的微弱模拟信号，具有高增益放大能力，同时转换成单片机能够识别处理的数字信号，具有数字滤波、噪声抑制功能，可以任意设置阈值和上下报警限，使得整个电路具有很强的抗干扰能力，使普通低成本模拟震动传感器具有智能传感器的性能。本电路可以确保高灵敏度，大大提高测量的可靠性。

[0004] 本实用新型的技术方案是这样实现的：

[0005] 一种震动检测数字处理电路，由震动传感器HD1、及传感器信号调理单元和震动信号采集单元组成，震动信号调理单元由V1、N1、D1等电路对震动传感器信号放大、滤波、整形，震动传感器一端接地另一端接晶体管V1 基极和电阻R1、R2，R1另一端接电源V+，R2另一端接地，晶体管V1集电极接R3、W1，W1中心头接运算放大器N1的3端，N1的2端接地N1的输出接C3、R6，C3另一端与二极管D1正极连接，二极管D1负极与电阻R7、R8 连接，R8另一端接地R7另一端是整形电路输出与采集单元N2的输入端In 相连接。震动信号采集单元由N2、N3、N4组成的单片机数字单元对模拟震动信号进行AD转换、采集、存储、分析、数据处理。HD1是震动传感器，信号是毫伏数量级，V1、R1、R2、R3、R4组成前置放大器对传感器信号进行第一级放大，第二级采用高增益运算放大器N1将信号进一步放大到单片机容易处理的范围，R6和C2组成滤波器对干扰信号进行抑制，R5和C1的取值决定N1的增益，二极管D1将交流信号进行整流只保留正半周震动信号，R7 和C4构成滤波单元将经过放大整形处理好的震动信号送到数字单元进行AD 转换，N2是高速AD转换器，N3是精密基准芯片，N4是单片机组成高速高精密自动A/D转换电路将检测到的震动模拟信号转换成单片机便于处理的数字信号并储存在单片机内部EEPROM中，精密基准芯片N3为ARD435,单片机N4 为STC系列单片机，其内部带有EEPROM 存储器，AD转换N2为串行接口16Bit 转换器。单片机对采集到的各种震动信号进行数据分析及数据处理，设定阈值和上下报警限，并优化算法将有效信号检出，干扰信号剔除，实现数字滤波功能，实现高可靠的智能震动传感器信号检测，大大提高检测识别的准确度，是传统单靠模拟震动传感器电路无法比拟的。对应每一次震动，放大器 N1的输出端就得到一个相应的电压与之对应，震动的幅度越大，放大器N1 的输出电压越高，在A/D转换器得到的数值也大，反之亦然。本实用新型的频率范围是10HZ--20KHZ，可以确保检测的准确度，大大提高测的可靠性。本实用新型设计合理，尤其是传感器工作环境噪声和干扰较强时，其数据采集单元强大数据分析、处理能力使得整个检测电路具有很强的抗干扰能力，具有较宽的信号检测范围。该电路已经在一种智能安防系统中得到应用，实践证明检测灵敏度高反应速度快抗干扰能力强。附图说明

[0006] 构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

[0007] 图1为本实用新型实施例所述的一种震动检测数字处理电路原理图；

[0008] 图2为本实用新型震动信号调理单元波形图；

具体实施方式

[0009] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0010] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

[0011] 下面将参考附图并结合实施例来说明本实用新型。

[0012] 如图1所示,本实用新型提供一种震动检测数字处理电路，其特征在于：包括震动传感器HD1、及传感器信号调理单元和传感器信号采集单元，所述震动传感器信号调理单元由V1、N1、D1等电路对震动传感器信号放大、滤波、整形，由一个晶体管V1一个运算放大器N1八个电阻一个电位器三个电容及一个电源V+组成，所述震动传感器一端接地另一端与晶体管基极和电阻 R1、R2相连接，R1另一端接电源，R2另一端接地，晶体管集电极与R3、W1 相连接，R3另一端与电源V+相连接，W1中心头与运算放大器N1的3端相连接，N1的2端接地，N1的输出与C3、R6相连接，C3另一端与二极管D1正极连接，二极管D1负极与电阻R7、R8连接，R8另一端接地R7另一端是整形电路输出与采集单元N2的输入端In相连接。

[0013] 所述震动信号采集单元由高速串行接口16BitAD转换器N2，ARD435精密基准芯片N3和高性能STC系列单片机N4及+12V电源，电源V+构成，单片机通过三条控制线A1、A2、A3即可控制N2正常工作并将采集到的大量瞬时震动数据存储到单片机内部EEPROM中，再利用相应的数据处理子程序对震动信号进行分析处理。

[0014] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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