一種用于旋轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)無線監(jiān)測(cè)的智能無線振動(dòng)傳感器設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-30 07:59
為提高已投入運(yùn)行核動(dòng)力裝置旋轉(zhuǎn)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)監(jiān)測(cè)能力,需要解決安裝傳感器和敷設(shè)配套線纜困難的問題。本文采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)作為主控單元,設(shè)計(jì)了一種基于Zigbee物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的智能無線振動(dòng)傳感器,并給出了其電路構(gòu)成、工作原理,以及嵌入式控制軟件的工作流程。通過對(duì)此傳感器進(jìn)行性能測(cè)試,結(jié)果表明該傳感器功耗低,實(shí)現(xiàn)了對(duì)振動(dòng)信號(hào)的連續(xù)采集、智能分析與上傳。該無線傳感器安裝簡(jiǎn)單,無需敷設(shè)供電和信號(hào)線纜,可應(yīng)用于構(gòu)建核動(dòng)力裝置旋轉(zhuǎn)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【文章來源】:核動(dòng)力工程. 2020,41(03)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
傳感器功能組成
傳感器機(jī)械結(jié)構(gòu)采用一體化設(shè)計(jì),如圖3所示。傳感器內(nèi)部分為器件倉(cāng)和電池倉(cāng)2部分。電池倉(cāng)蓋可拆卸,以方便電池更換,電池通過導(dǎo)線與器件倉(cāng)內(nèi)電路板連接。電池倉(cāng)與器件倉(cāng)之間物理隔離,導(dǎo)線孔作密封處理,以便提高傳感器適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力。器件倉(cāng)內(nèi)布置傳感器主要功能電路及元器件,其中升壓穩(wěn)壓電路、感知器件、信號(hào)調(diào)理及采集電路等位于底層電路板上,底層電路板直接固定于傳感器外殼,以利于振動(dòng)信號(hào)正常感知;主控芯片位于上層電路板,兩層電路板通過插針連接固定。傳感器底部設(shè)計(jì)有螺紋孔,以便將傳感器通過雙頭螺釘安裝于設(shè)備上,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備振動(dòng)信號(hào)的拾取。傳感器天線接口及電池倉(cāng)蓋均采用橡膠圈密封處理,具有IP65防護(hù)等級(jí)。
傳感器電路組成
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于共振解調(diào)技術(shù)的無線振動(dòng)傳感器[J]. 馬建偉,錢進(jìn),陸衛(wèi)金. 自動(dòng)化應(yīng)用. 2019(11)
[2]基于LoRa的低功耗水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張琴,戴陽,楊勝龍,張衡,崔雪森. 傳感器與微系統(tǒng). 2019(11)
[3]風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)無線采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 崔志斌,王卿明. 電力科學(xué)與工程. 2019(06)
[4]基于云服務(wù)器的旋轉(zhuǎn)機(jī)械在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 呂躍剛,鄧文玉,劉俊承. 測(cè)控技術(shù). 2018(09)
[5]基于ZigBee技術(shù)無線傳感器研制[J]. 薛光輝,張昊,王東,管健,蔡文靜. 煤炭工程. 2018(08)
[6]基于LoRa通信的礦用低功耗無線傳感器設(shè)計(jì)[J]. 李繼云,謝俊生. 煤礦機(jī)電. 2018(04)
[7]壓水堆M310核電機(jī)組調(diào)試振動(dòng)測(cè)量的創(chuàng)新管理[J]. 李建發(fā),馮志超,魯冰才,劉明媚. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2018(18)
[8]無線傳感器在環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集與傳輸中的應(yīng)用前景[J]. 徐榮,劉輝. 喀什大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[9]核動(dòng)力裝置運(yùn)行故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J]. 王天舒,余刃,劉笑凡. 核動(dòng)力工程. 2018(02)
[10]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 韋彬貴,孔軼艷. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(07)
本文編號(hào):3109176
【文章來源】:核動(dòng)力工程. 2020,41(03)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
傳感器功能組成
傳感器機(jī)械結(jié)構(gòu)采用一體化設(shè)計(jì),如圖3所示。傳感器內(nèi)部分為器件倉(cāng)和電池倉(cāng)2部分。電池倉(cāng)蓋可拆卸,以方便電池更換,電池通過導(dǎo)線與器件倉(cāng)內(nèi)電路板連接。電池倉(cāng)與器件倉(cāng)之間物理隔離,導(dǎo)線孔作密封處理,以便提高傳感器適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力。器件倉(cāng)內(nèi)布置傳感器主要功能電路及元器件,其中升壓穩(wěn)壓電路、感知器件、信號(hào)調(diào)理及采集電路等位于底層電路板上,底層電路板直接固定于傳感器外殼,以利于振動(dòng)信號(hào)正常感知;主控芯片位于上層電路板,兩層電路板通過插針連接固定。傳感器底部設(shè)計(jì)有螺紋孔,以便將傳感器通過雙頭螺釘安裝于設(shè)備上,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備振動(dòng)信號(hào)的拾取。傳感器天線接口及電池倉(cāng)蓋均采用橡膠圈密封處理,具有IP65防護(hù)等級(jí)。
傳感器電路組成
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于共振解調(diào)技術(shù)的無線振動(dòng)傳感器[J]. 馬建偉,錢進(jìn),陸衛(wèi)金. 自動(dòng)化應(yīng)用. 2019(11)
[2]基于LoRa的低功耗水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張琴,戴陽,楊勝龍,張衡,崔雪森. 傳感器與微系統(tǒng). 2019(11)
[3]風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)無線采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 崔志斌,王卿明. 電力科學(xué)與工程. 2019(06)
[4]基于云服務(wù)器的旋轉(zhuǎn)機(jī)械在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 呂躍剛,鄧文玉,劉俊承. 測(cè)控技術(shù). 2018(09)
[5]基于ZigBee技術(shù)無線傳感器研制[J]. 薛光輝,張昊,王東,管健,蔡文靜. 煤炭工程. 2018(08)
[6]基于LoRa通信的礦用低功耗無線傳感器設(shè)計(jì)[J]. 李繼云,謝俊生. 煤礦機(jī)電. 2018(04)
[7]壓水堆M310核電機(jī)組調(diào)試振動(dòng)測(cè)量的創(chuàng)新管理[J]. 李建發(fā),馮志超,魯冰才,劉明媚. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2018(18)
[8]無線傳感器在環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集與傳輸中的應(yīng)用前景[J]. 徐榮,劉輝. 喀什大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[9]核動(dòng)力裝置運(yùn)行故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J]. 王天舒,余刃,劉笑凡. 核動(dòng)力工程. 2018(02)
[10]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 韋彬貴,孔軼艷. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(07)
本文編號(hào):3109176
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