一种无线智能检测传感器转让专利

申请号 : CN201710577846.5

文献号 : CN107331139B

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发明人 : 韩生永卞万良李华东

申请人 : 潍坊康吉诺电子科技有限公司

摘要 :

无线智能检测传感器工作在节点模式,可方便的连接到采集终端的热点,将采集数据无线传输到采集终端设备;使用简单方便,极大地节约了测试中由于反复布设有线数据采集设备而消耗的人力和物力,可广泛应用于数据采集和工业设备在线监测。

权利要求 :

1.一种无线智能检测传感器,其特征在于:包括电源模块和采集处理模块;所述采集处理模块包括电容C9和电阻R12,插座J3的1针经串联的电容C9和电阻R12分别接电阻R13的一端和电阻R14的一端,电阻R13的另一端接AGND,电阻R14的另一端接运算放大器U5A的3脚,运算放大器U5A的型号为AD8646,运算放大器U5A的4脚接地,运算放大器U5A的1脚接运算放大器U5A的2脚,运算放大器U5A的8脚接V+,V+经电容C10接地,运算放大器U5A的1脚接集成电路U8的2脚,集成电路U8的4脚经电容C12接地,集成电路U8的7脚接插座J5的16针,集成电路U8的1脚接集成电路U8的6脚,集成电路U8的1脚经电容C18接集成电路U8的3脚,集成电路U8的3脚接地,集成电路U8的8脚接插座J5的17针,集成电路U8的5脚接集成电路U9的2脚,集成电路U9的型号为MAX7414EUA;

所述电源模块包括集成电路U2,集成电路U2为同步降压型稳压器LTC3406A,集成电路U2的4脚分别接电源插座J1的2针、电源开关J2的2针、电感L1的一端和集成电路U1的6脚,电源插座J1的2针经电容C1接地,电源插座J1的1针接地,集成电路U1的型号为LTC3461A;

所述电感L1的另一端接集成电路U1的1脚,集成电路U1的2脚接地,集成电路U1的3脚经电阻R16接地,集成电路U1的3脚经电容C11接集成电路U1的5脚,集成电路U1的3脚经电阻R15接集成电路U1的5脚,集成电路U1的5脚经电容C13接地,集成电路U1的5脚经电容C14接地,集成电路U1的5脚经恒流二级管D2接插座J3的1针,恒流二级管D2的型号为S202T,插座J3的2针接地;

所述集成电路U2的1脚经二极管D1分别接电阻R2的一端和电阻R1的一端,电阻R2的另一端接地,电阻R1的另一端电源开关J2的1针,集成电路U2的2脚接地,集成电路U2的3脚接电感L2的一端,电感L2的另一端经电容C3接地,电感L2的另一端经并联的电阻R4和电容C2接集成电路U2的5脚,集成电路U2的5脚经电阻R3接地,电感L2的另一端分别接电感L3的一端和集成电路U3的1脚,电感L3的另一端经电容C5接地,集成电路U3的型号为REF2930;

所述集成电路U3的3脚接地,集成电路U3的2脚经电容C4接地,集成电路U3的2脚经电阻R5接运算放大器U4的3脚,运算放大器U4的型号为AD8603,运算放大器U4的3脚经电阻R6接地,运算放大器U4的4脚接AGND,运算放大器U4的2脚接地,运算放大器U4的5脚接V+,运算放大器U4的5脚经电容C6接运算放大器U4的1脚,运算放大器U4的1脚接AGND,运算放大器U4的

1脚经电容C7接地;

所述集成电路U9的4脚经电容C15接地,集成电路U9的7脚接插座J5的16针,集成电路U9的1脚接集成电路U9的6脚,集成电路U9的1脚经电容C19接集成电路U9的3脚,集成电路U9的

3脚接地,集成电路U9的8脚接插座J5的17针,集成电路U9接无线收发模块;

所述集成电路U9的5脚接运算放大器U5B的5脚,运算放大器U5B的型号为AD8646,运算放大器U5B的6脚接运算放大器U5B的7脚,运算放大器U5B的7脚经滑动变阻器R17接集成电路U11的4脚,集成电路U11的型号为AD5429,集成电路U11的1脚接运算放大器U6A的2脚,运算放大器U6A的型号为AD8646,运算放大器U6A的2脚经电容C17接运算放大器U6A的1脚,运算放大器U6A的1脚经电感R18接集成电路U11的3脚,运算放大器U6A的3脚接AGND,运算放大器U6A的4脚接地,运算放大器U6A的8脚接V+,运算放大器U6A的1脚接运算放大器U6B的6脚,运算放大器U6B的型号为AD8646,运算放大器U6B的5脚经电阻R21接AGND,运算放大器U6B的

6脚经电阻R22接运算放大器U6B的7脚,运算放大器U6B的7脚接运算放大器U7A的3脚,运算放大器U7A的型号为AD8646,运算放大器U7A的2脚接运算放大器U7A的1脚,运算放大器U7A的8脚接V+,运算放大器U7A的4脚接地,运算放大器U7A的1脚经电阻R20接集成电路U10的3脚,集成电路U10的型号为AD7988;

所述集成电路U10的3脚经电容C23接AGND,集成电路U10的4脚、5脚分别接地,集成电路U10的9脚、10脚分别接VCC,集成电路U10的9脚、10脚分别经电容C21接地,集成电路U10的6脚接插座J5的19针,集成电路U10的7脚接插座J5的23针,集成电路U10的8脚接插座J5的22针,集成电路U10的1脚、2脚分别经电容C20接地;

所述无线收发模块的型号为HF-LPT220或CC3200。

说明书 :

一种无线智能检测传感器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种无线智能检测传感器,属于电子技术领域。

背景技术

[0002] 随着科技进步和工业化大生产的发着,旋转机械在工业上应用越来越广泛,称为许多大型生产设备系列中不可缺少的关键设备。随之而来的设备可靠性、可维修性和安全性的问题日益突出,因此机械设备状态检测和故障诊断技术显得越来越重要。目前设备状态检测中常需要采集的数据如振动、电流、电压、温度、磁通等大都为模拟量。传统方式是通过信号电缆来传输数据,在有些工业现场难以实施、而且维护困难、信号干扰严重、易与转动设备缠绕存在安全隐患、系统扩展性差。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是针对以上不足,提供一种无线智能检测传感器,可通过红外触发多个传感器同步采样并上传数据,采用低功耗设计,很好的解决了电源能量有限的问题,使用简单方便,极大地节约了测试中由于反复布设有线数据采集设备而消耗的人力和物力。
[0004] 为了解决以上技术问题,本发明采用的技术方案如下:一种无线智能检测传感器,包括电源模块和采集处理模块。
[0005] 作为上述技术方案的进一步改进:
[0006] 所述电源模块包括集成电路U2,集成电路U2为同步降压型稳压器LTC3406A,集成电路U2的4脚分别接电源插座J1的2针、电源开关J2的2针、电感L1的一端和集成电路U1的6脚,电源插座J1的2针经电容C1接地,电源插座J1的1针接地,集成电路U1的型号为LTC3461A。
[0007] 所述电感L1的另一端接集成电路U1的1脚,集成电路U1的2脚接地,集成电路U1的3脚经电阻R16接地,集成电路U1的3脚经电容C11接集成电路U1的5脚,集成电路U1的3脚经电阻R15接集成电路U1的5脚,集成电路U1的5脚经电容C13接地,集成电路U1的5脚经电容C14接地,集成电路U1的5脚经恒流二级管D2接插座J3的1针,恒流二级管D2的型号为S202T,插座J3的2针接地。
[0008] 所述集成电路U2的1脚经二极管D1分别接电阻R2的一端和电阻R1的一端,电阻R2的另一端接地,电阻R1的另一端电源开关J2的1针,集成电路U2的2脚接地,集成电路U2的3脚接电感L2的一端,电感L2的另一端经电容C3接地,电感L2的另一端经并联的电阻R4和电容C2接集成电路U2的5脚,集成电路U2的5脚经电阻R3接地,电感L2的另一端分别接电感L3的一端和集成电路U3的1脚,电感L3的另一端经电容C5接地,集成电路U3的型号为REF2930。
[0009] 所述集成电路U3的3脚接地,集成电路U3的2脚经电容C4接地,集成电路U3的2脚经电阻R5接运算放大器U4的3脚,运算放大器U4的型号为AD8603,运算放大器U4的3脚经电阻R6接地,运算放大器U4的4脚接AGND,运算放大器U4的2脚接地,运算放大器U4的5脚接V+,运算放大器U4的5脚经电容C6接运算放大器U4的1脚,运算放大器U4的1脚接AGND,运算放大器U4的1脚经电容C7接地。
[0010] 所述采集处理模块包括电容C9和电阻R12,插座J3的1针经串联的电容C9和电阻R12分别接电阻R13的一端和电阻R14的一端,电阻R13的另一端接AGND,电阻R14的另一端接运算放大器U5A的3脚,运算放大器U5A的型号为AD8646,运算放大器U5A的4脚接地,运算放大器U5A的1脚接运算放大器U5A的2脚,运算放大器U5A的8脚接V+,V+经电容C10接地,运算放大器U5A的1脚接集成电路U8的2脚,集成电路U8的4脚经电容C12接地,集成电路U8的7脚接插座J5的16针,集成电路U8的1脚接集成电路U8的6脚,集成电路U8的1脚经电容C18接集成电路U8的3脚,集成电路U8的3脚接地,集成电路U8的8脚接插座J5的17针,集成电路U8的5脚接集成电路U9的2脚,集成电路U9的型号为MAX7414EUA。
[0011] 所述集成电路U9的4脚经电容C15接地,集成电路U9的7脚接插座J5的16针,集成电路U9的1脚接集成电路U9的6脚,集成电路U9的1脚经电容C19接集成电路U9的3脚,集成电路U9的3脚接地,集成电路U9的8脚接插座J5的17针,集成电路U9接无线收发模块。
[0012] 所述集成电路U9的5脚接运算放大器U5B的5脚,运算放大器U5B的型号为AD8646,运算放大器U5B的6脚接运算放大器U5B的7脚,运算放大器U5B的7脚经滑动变阻器R17接集成电路U11的4脚,集成电路U11的型号为AD5429,集成电路U11的1脚接运算放大器U6A的2脚,运算放大器U6A的型号为AD8646,运算放大器U6A的2脚经电容C17接运算放大器U6A的1脚,运算放大器U6A的1脚经电感R18接集成电路U11的3脚,运算放大器U6A的3脚接AGND,运算放大器U6A的4脚接地,运算放大器U6A的8脚接V+,运算放大器U6A的1脚接运算放大器U6B的6脚,运算放大器U6B的型号为AD8646,运算放大器U6B的5脚经电阻R21接AGND,运算放大器U6B的6脚经电阻R22接运算放大器U6B的7脚,运算放大器U6B的7脚接运算放大器U7A的3脚,运算放大器U7A的型号为AD8646,运算放大器U7A的2脚接运算放大器U7A的1脚,运算放大器U7A的8脚接V+,运算放大器U7A的4脚接地,运算放大器U7A的1脚经电阻R20接集成电路U10的3脚,集成电路U10的型号为AD7988。
[0013] 所述集成电路U10的3脚经电容C23接AGND,集成电路U10的4脚、5脚分别接地,集成电路U10的9脚、10脚分别接VCC,集成电路U10的9脚、10脚分别经电容C21接地,集成电路U10的6脚接插座J5的19针,集成电路U10的7脚接插座J5的23针,集成电路U10的8脚接插座J5的22针,集成电路U10的1脚、2脚分别经电容C20接地。
[0014] 所述无线收发模块的型号为HF-LPT220或CC3200。
[0015] 本发明采取以上技术方案,具有以下优点:
[0016] 1、模拟信号高速、高精度AD采样,并通过无线WIFI上传数据的电路,大型旋转设备诊断时可通过红外触发多个传感器同步采样并上传数据。
[0017] 2、采用低功耗设计,大容量可充电锂离子电池,很好的解决了电池供电,电源能量有限的问题。
[0018] 3、无线智能检测传感器工作在节点模式,可方便的连接到采集终端的热点,将采集数据无线传输到采集终端设备;使用简单方便,极大地节约了测试中由于反复布设有线数据采集设备而消耗的人力和物力,可广泛应用于数据采集和工业设备在线监测。
[0019] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

[0020] 附图1为本发明实施例中无线智能检测传感器的电源模块的电路原理图;
[0021] 附图2为本发明实施例中无线智能检测传感器的采集处理模块的第一部分的电路原理图;
[0022] 附图3为本发明实施例中无线智能检测传感器的采集处理模块的第二部分的电路原理图。

具体实施方式

[0023] 实施例,如附图1、附图2和附图3所示,一种无线智能检测传感器,包括电源模块、采集处理模块和无线收发模块。
[0024] 电源模块包括集成电路U2,集成电路U2为同步降压型稳压器LTC3406A,集成电路U2的4脚分别接电源插座J1的2针、电源开关J2的2针、电感L1的一端和集成电路U1的6脚,电源插座J1的2针经电容C1接地,电源插座J1的1针接地,集成电路U1的型号为LTC3461A,电感L1的另一端接集成电路U1的1脚,集成电路U1的2脚接地,集成电路U1的3脚经电阻R16接地,集成电路U1的3脚经电容C11接集成电路U1的5脚,集成电路U1的3脚经电阻R15接集成电路U1的5脚,集成电路U1的5脚经电容C13接地,集成电路U1的5脚经电容C14接地,集成电路U1的5脚经恒流二级管D2接插座J3的1针,恒流二级管D2的型号为S202T,插座J3的2针接地;
[0025] 集成电路U2的1脚经二极管D1分别接电阻R2的一端和电阻R1的一端,电阻R2的另一端接地,电阻R1的另一端电源开关J2的1针,集成电路U2的2脚接地,集成电路U2的3脚接电感L2的一端,电感L2的另一端经电容C3接地,电感L2的另一端经并联的电阻R4和电容C2接集成电路U2的5脚,集成电路U2的5脚经电阻R3接地,电感L2的另一端分别接电感L3的一端和集成电路U3的1脚,电感L3的另一端经电容C5接地,集成电路U3的型号为REF2930,集成电路U3的3脚接地,集成电路U3的2脚经电容C4接地,集成电路U3的2脚经电阻R5接运算放大器U4的3脚,运算放大器U4的型号为AD8603,运算放大器U4的3脚经电阻R6接地,运算放大器U4的4脚接AGND,运算放大器U4的2脚接地,运算放大器U4的5脚接V+,运算放大器U4的5脚经电容C6接运算放大器U4的1脚,运算放大器U4的1脚接AGND,运算放大器U4的1脚经电容C7接地;
[0026] 插座J3的1针接采集处理模块,采集处理模块包括电容C9和电阻R12,插座J3的1针经串联的电容C9和电阻R12分别接电阻R13的一端和电阻R14的一端,电阻R13的另一端接AGND,电阻R14的另一端接运算放大器U5A的3脚,运算放大器U5A的型号为AD8646,运算放大器U5A的4脚接地,运算放大器U5A的1脚接运算放大器U5A的2脚,运算放大器U5A的8脚接V+,V+经电容C10接地,运算放大器U5A的1脚接集成电路U8的2脚,集成电路U8的4脚经电容C12接地,集成电路U8的7脚接插座J5的16针,集成电路U8的1脚接集成电路U8的6脚,集成电路U8的1脚经电容C18接集成电路U8的3脚,集成电路U8的3脚接地,集成电路U8的8脚接插座J5的17针,集成电路U8的5脚接集成电路U9的2脚,集成电路U9的型号为MAX7414EUA,集成电路U9的4脚经电容C15接地,集成电路U9的7脚接插座J5的16针,集成电路U9的1脚接集成电路U9的6脚,集成电路U9的1脚经电容C19接集成电路U9的3脚,集成电路U9的3脚接地,集成电路U9的8脚接插座J5的17针,集成电路U9接无线收发模块;
[0027] 集成电路U9的5脚接运算放大器U5B的5脚,运算放大器U5B的型号为AD8646,运算放大器U5B的6脚接运算放大器U5B的7脚,运算放大器U5B的7脚经滑动变阻器R17接集成电路U11的4脚,集成电路U11的型号为AD5429,集成电路U11的1脚接运算放大器U6A的2脚,运算放大器U6A的型号为AD8646,运算放大器U6A的2脚经电容C17接运算放大器U6A的1脚,运算放大器U6A的1脚经电感R18接集成电路U11的3脚,运算放大器U6A的3脚接AGND,运算放大器U6A的4脚接地,运算放大器U6A的8脚接V+,运算放大器U6A的1脚接运算放大器U6B的6脚,运算放大器U6B的型号为AD8646,运算放大器U6B的5脚经电阻R21接AGND,运算放大器U6B的6脚经电阻R22接运算放大器U6B的7脚,运算放大器U6B的7脚接运算放大器U7A的3脚,运算放大器U7A的型号为AD8646,运算放大器U7A的2脚接运算放大器U7A的1脚,运算放大器U7A的8脚接V+,运算放大器U7A的4脚接地,运算放大器U7A的1脚经电阻R20接集成电路U10的3脚,集成电路U10的型号为AD7988,集成电路U10的3脚经电容C23接AGND,集成电路U10的4脚、5脚分别接地,集成电路U10的9脚、10脚分别接VCC,集成电路U10的9脚、10脚分别经电容C21接地,集成电路U10的6脚接插座J5的19针,集成电路U10的7脚接插座J5的23针,集成电路U10的8脚接插座J5的22针,集成电路U10的1脚、2脚分别经电容C20接地。
[0028] 无线收发模块的型号为HF-LPT220,也可以选用CC3200,均可在市面上购买的到。
[0029] 电源模块中采用的是同步降压型稳压器LTC3406,由于其内部开关频率为1.5MHZ,因而可采用小表面贴装电感、电容,免除多余外设。2.5V--5.5V宽电压输入,固定输出电压3V,100%占空比输出,提高电池效率,既满足采集芯片、wifi模块供电要求又延长了电池使用寿命,是单节锂电池供电的理想选择。
[0030] 其次是低功耗设计:
[0031] 针对电路中耗电量大的芯片如外置传感器的电源芯片、低通滤波芯片通过wifi的MCU控制片选。不需要采集信号时通过MCU控制片选使其工作在关断模式,此模式下耗电量为微安级,耗电大大减少。
[0032] 其次是针对在线安装的传感器wifi模块定时上传数据,上传完数据后进入低功耗休眠模式,此模式下功耗仅为4微安,耗电大大减少。
[0033] 第三是多通道信号同步采集问题
[0034] 由于传感器与采集终端设备是通过无线连接的,触发信号要求抗干扰能力强、传感器接收触发信号稳定。选用的是红外光触发,并在传感器接收端加大接受角度,解决了触发延时、不稳定的问题。
[0035] 本发明无线智能检测传感器工作在节点模式,可方便的连接到采集终端的热点,将采集数据无线传输到采集终端设备;使用简单方便,极大地节约了测试中由于反复布设有线数据采集设备而消耗的人力和物力,可广泛应用于数据采集和工业设备在线监测。