專利名稱：傳感器及包含該傳感器的工程機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測量領(lǐng)域，具體地，涉及傳感器及包含該傳感器的工程機(jī)械。
背景技術(shù)：
在振動(dòng)測試中，特別是大型結(jié)構(gòu)的振動(dòng)測試中，很難測量待測對象的速度量和位移量，一般都只測量其加速度量，之后對加速度量進(jìn)行離線處理，得到速度量及位移量，但這樣無法實(shí)時(shí)地反映出振動(dòng)的速度量和位移量。如果需要測量速度量或位移量，則需要更換相應(yīng)的速度或位移傳感器、重新布線、調(diào)試采集程序，這樣非常耽誤時(shí)間，在實(shí)際測試中很不方便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種集加速度、速度和位移測量為一體的傳感器及包含該傳感器的工程機(jī)械。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種傳感器，該傳感器包括:加速度檢測裝置，用于檢測待測對象的加速度信號(hào)；信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，用于對所述加速度信號(hào)分別進(jìn)行一次積分及二次積分，以得到速度信號(hào)及位移信號(hào)；以及輸出裝置，用于輸出所述加速度信號(hào)、所述速度信號(hào)、以及所述位移信號(hào)中的一者或多者。其中，該傳感器還包括模式選擇開關(guān)及控制器；所述控制器根據(jù)所述模式選擇開關(guān)的狀態(tài)，控制所述輸出裝置輸出所述加速度信號(hào)、所述速度信號(hào)、所述位移信號(hào)中的一者或多者。其中，該傳感器還包括，安裝座，所述加速度檢測裝置、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置、輸出裝置、及控制器安裝在該安裝座上；以及防護(hù)罩，位于所述安裝座上方，所述模式選擇開關(guān)固定于該防護(hù)罩上，該防護(hù)罩與所述安裝座形成一個(gè)封閉空間，所述加速度檢測裝置、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置、輸出裝置、及控制器位于該封閉空間內(nèi)。其中，所述輸出裝置為無線發(fā)射裝置，用于將所述加速度信號(hào)、所述速度信號(hào)、以及所述位移信號(hào)中的一者或多者以無線方式發(fā)送出去。相應(yīng)地，本實(shí)用新型還提供一種工程機(jī)械，該工程機(jī)械包括上述傳感器。通過上述技術(shù)方案，可于一傳感器中同時(shí)實(shí)現(xiàn)加速度、速度及位移測量，避免了現(xiàn)有技術(shù)中測量不同信號(hào)量時(shí)不同傳感器的安裝、拆卸及調(diào)試，節(jié)省了測量時(shí)間。另外，將加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為速度信號(hào)及位移信號(hào)可通過計(jì)算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)的，極大地減小了傳感器的體積，為傳感器的微小型、智能化發(fā)展提供了很大的空間，同時(shí)降低了傳感器的生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式
部分予以詳細(xì)說明。

附圖是用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式
一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中:[0013]圖1本實(shí)用新型提供的傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型提供的傳感器的一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A和圖3B為本實(shí)用新型提供的傳感器的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖4為本實(shí)用新型提供的傳感器的方法流程圖。附圖標(biāo)記說明10加速度檢測裝置20 信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置30輸出裝置40 模式選擇開關(guān)50控制器110 安裝座120防護(hù)罩130 固定磁鐵
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。圖1本實(shí)用新型提供的傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種傳感器，該傳感器包括:加速度檢測裝置10，用于檢測待測對象的加速度信號(hào)(該加速度檢測裝置10優(yōu)選為電容式加速度傳感器，因?yàn)槠錅y量頻率范圍是從OHz開始，適用測量范圍更廣)；信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置20，用于對所述加速度信號(hào)分別進(jìn)行一次積分及二次積分，以得到速度信號(hào)及位移信號(hào)；以及輸出裝 置30，用于輸出所述加速度信號(hào)、所述速度信號(hào)、以及所述位移信號(hào)中的一者或多者。本實(shí)用新型可于一傳感器中同時(shí)實(shí)現(xiàn)加速度、速度及位移測量，避免了現(xiàn)有技術(shù)中測量不同信號(hào)量時(shí)不同傳感器的安裝、拆卸及調(diào)試，節(jié)省了測量時(shí)間。將加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為速度信號(hào)及位移信號(hào)可通過計(jì)算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)的，極大地減小了傳感器的體積，為傳感器的微小型、智能化發(fā)展提供了很大的空間，同時(shí)降低了傳感器的生產(chǎn)成本。另外，本實(shí)用新型可對加速度信號(hào)一邊采集一邊處理，逐點(diǎn)分析，得到速度信號(hào)及位移信號(hào)，之后根據(jù)需要進(jìn)行輸出，可實(shí)時(shí)獲取待測對象的當(dāng)前加速度、速度及位移中的一者或多者。具體而言，所述對所述加速度信號(hào)分別進(jìn)行一次積分及二次積分以得到速度信號(hào)及位移信號(hào)可包括以下步驟:對所述加速度信號(hào)進(jìn)行去直流分量及帶通濾波，得到去直流分量及帶通濾波后的加速度信號(hào)；對所述去直流分量及帶通濾波后的加速度信號(hào)進(jìn)行數(shù)值積分及去趨勢項(xiàng)，得到速度信號(hào)；以及對所述速度信號(hào)進(jìn)行數(shù)值積分及去趨勢項(xiàng)，得到位移信號(hào)。以下對所述信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的基本原理進(jìn)行詳細(xì)描述。現(xiàn)假設(shè)為加速度檢測裝置10所采集到的原始加速度信號(hào),対O為進(jìn)行去直流分量及帶通濾波后的加速度信號(hào)，弋W為對所述対O進(jìn)行數(shù)值積分之后的速度信號(hào)，_為對勾(0去趨勢項(xiàng)之后的速度信號(hào)，Xtl(t)為對所述勾(0進(jìn)行數(shù)值積分之后的位移信號(hào)，X(t)為對Xtl (t)去趨勢項(xiàng)之后的位移信號(hào)，首先，信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置接收加速度檢測裝置10所采集到的原始加速度信號(hào)4(0。由于測量的信號(hào)中難免有直流分量，因此在信號(hào)轉(zhuǎn)換之前需要將信號(hào)去直流分量。去直流的方法是求出η個(gè)采樣點(diǎn)的平均值。再用采樣點(diǎn)的值減去平均值，去直流后的表達(dá)式為:[0028]
權(quán)利要求1.一種傳感器,其特征在于,該傳感器包括: 加速度檢測裝置，用于檢測待測對象的加速度信號(hào)； 信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，用于對所述加速度信號(hào)分別進(jìn)行一次積分及二次積分，以得到速度信號(hào)及位移信號(hào)；以及 輸出裝置，用于輸出所述加速度信號(hào)、所述速度信號(hào)、以及所述位移信號(hào)中的一者或多者。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于， 該傳感器還包括模式選擇開關(guān)及控制器； 所述控制器根據(jù)所述模式選擇開關(guān)的狀態(tài)，控制所述輸出裝置輸出所述加速度信號(hào)、所述速度信號(hào)、所述位移信號(hào)中的一者或多者。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器，其特征在于，該傳感器還包括， 安裝座，所述加速度檢測裝置、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置、輸出裝置、及控制器安裝在該安裝座上；以及 防護(hù)罩，位于所述安裝座上方，所述模式選擇開關(guān)固定于該防護(hù)罩上，該防護(hù)罩與所述安裝座形成一個(gè)封閉空間，所述加速度檢測裝置、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置、輸出裝置、及控制器位于該封閉空間內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的傳感器，其特征在于，所述輸出裝置為無線發(fā)射裝置，用于將所述加速度信號(hào)、所述速度信號(hào)、以及所述位移信號(hào)中的一者或多者以無線方式發(fā)送出去。
5.一種工程機(jī)械，其特征在于，該工程機(jī)械包括根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種涉及傳感器及包含該傳感器的工程機(jī)械。該傳感器包括加速度檢測裝置(10)，用于檢測待測對象的加速度信號(hào)；信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置(20)，用于對所述加速度信號(hào)分別進(jìn)行一次積分及二次積分，以得到速度信號(hào)及位移信號(hào)；以及輸出裝置(30)，用于輸出所述加速度信號(hào)、所述速度信號(hào)、以及所述位移信號(hào)中的一者或多者。通過上述技術(shù)方案，可于一傳感器中同時(shí)實(shí)現(xiàn)加速度、速度及位移測量，避免了現(xiàn)有技術(shù)中測量不同信號(hào)量時(shí)不同傳感器的安裝、拆卸及調(diào)試，節(jié)省了測量時(shí)間。
文檔編號(hào)G01P15/125GK202974422SQ201220676838
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者羅清群, 黃毅 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司