專利名稱：地電隔離共振解調(diào)檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種地電隔離的共振解調(diào)式檢測(cè)儀，是對(duì)現(xiàn)有共振解調(diào)儀表的改進(jìn)。可使該類儀表更便于供測(cè)試監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)應(yīng)用，能經(jīng)濟(jì)有效地防止系統(tǒng)地電干擾。
共振解調(diào)式檢測(cè)儀，例如JK8241系列軸承齒輪故障監(jiān)測(cè)儀，它與沖擊加速度傳感器聯(lián)接，除廣泛地用于初級(jí)檢測(cè)外，還經(jīng)常進(jìn)一步與計(jì)算機(jī)等組成監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)，對(duì)機(jī)器設(shè)備中的軸承齒輪及其它運(yùn)動(dòng)件的運(yùn)行障礙等故障或工作狀態(tài)進(jìn)行在線檢測(cè)和診斷監(jiān)控。
現(xiàn)有共振解調(diào)式檢測(cè)儀的電路含有電荷放大器(2)、諧振器(3)、解調(diào)器(5)、顯示電路(6)和向各電路供電的公用電源。儀表與電荷式傳感器如壓電加速度傳感器、超聲傳感器等配用。許多頻率響應(yīng)良好的傳感器均須用殼體作其信號(hào)地線。在使用中，由于傳感器安裝于機(jī)器上而使傳感器的信號(hào)地線必然接向大地。傳感器的信號(hào)電纜又接到儀表輸入端的電荷放大器，以便由電荷放大器對(duì)高組抗的傳感器的電荷信號(hào)實(shí)現(xiàn)從電荷到電壓的轉(zhuǎn)換，輸出低組抗的電壓信號(hào)供后續(xù)電路使用。儀表的諧振器是一種處理沖擊信號(hào)的高頻帶通濾波器，用來濾除低頻振動(dòng)信號(hào)，吸收沖擊脈沖的能量，產(chǎn)生高頻的共振響應(yīng)，以達(dá)到放大和時(shí)域展寬沖擊信息的目的。在現(xiàn)有技術(shù)中，此高頻共振信號(hào)通常用電容器偶合到后續(xù)的解調(diào)電路，通過解調(diào)，取出超聲高頻共振信號(hào)上所載的放大并展寬了的故障信號(hào)。解調(diào)信號(hào)經(jīng)處理后，一方面由儀表的顯示器顯示，同時(shí)，可傳輸給計(jì)算機(jī)或分析、記錄設(shè)備作進(jìn)一步的分析處理。上述的電容偶合方式必須要求檢測(cè)系統(tǒng)的前后全部電路的地線是連通的，從而又使傳感器處的機(jī)器地與后續(xù)的計(jì)算機(jī)或其它電器設(shè)備的地線實(shí)際上是經(jīng)儀表而貫通的。由于計(jì)算機(jī)或其它與之相聯(lián)的設(shè)備常有漏電，例如常用的PC計(jì)算機(jī)(APELL，IBM等)的地線對(duì)大地有100V以下的漏電壓和數(shù)十毫安以下的短路漏電流，當(dāng)它們與儀表相接時(shí)，計(jì)算機(jī)等的漏電流經(jīng)儀表、傳感器電纜和傳感器殼體接到機(jī)器而入大地，這就使得計(jì)算機(jī)等的漏電在傳感器的信號(hào)地線上產(chǎn)生干擾電壓，這個(gè)低內(nèi)阻的干擾電壓源與傳感器的電荷信號(hào)相串聯(lián)，接在電荷放大器的輸入端。由電荷放大器的原理可知，其輸入回路中的哪怕是十分微小的電壓源干擾，其影響是巨大的，以致當(dāng)儀表與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)或與其它漏電的電器設(shè)備連接時(shí)，必然要受到強(qiáng)烈的地電干擾，乃至無法正常工作。為了解決這類問題，曾經(jīng)引用常規(guī)振動(dòng)測(cè)量中的下述方法，但均不適宜對(duì)傳感器進(jìn)行絕緣安裝，但傳感器因此接受沖擊高頻振動(dòng)的能力和工作可靠性大幅度下降而不適用；采用雙端差動(dòng)浮地輸出的傳感器，又因其價(jià)格是單端傳感器的數(shù)倍，且頻率響應(yīng)差之甚遠(yuǎn)及體積大也不可?。挥械脑谟?jì)算機(jī)輸入端應(yīng)用脈沖調(diào)寬技術(shù)或調(diào)頻載波技術(shù)將信號(hào)用外電源轉(zhuǎn)換為高頻的載波，然后用光電隔離器傳輸?shù)接?jì)算機(jī)里再進(jìn)行解調(diào)，以獲得所需的信號(hào)，此即所謂模擬隔離技術(shù)，但它的代價(jià)很高，高頻響應(yīng)甚差，在除計(jì)算機(jī)接口外的場(chǎng)所幾乎無裝備應(yīng)用的先例，因此上述現(xiàn)有共振解調(diào)檢測(cè)儀，難以與存在地電干擾的設(shè)備傳感器配套使用，不能組成可靠的故障診斷與檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。
本發(fā)明創(chuàng)造的任務(wù)，在于提供一種能與所有存在地電干擾的儀器設(shè)備，其中包括與計(jì)算機(jī)直接聯(lián)機(jī)，又能與直接接地的傳感器配用的地電隔離的共振解調(diào)式檢測(cè)儀。使共振解調(diào)檢測(cè)儀從單獨(dú)作初級(jí)檢測(cè)，向聯(lián)機(jī)作高級(jí)精密診斷服務(wù)提供經(jīng)濟(jì)可靠的實(shí)施途徑。
本實(shí)用新型是以如下方式實(shí)現(xiàn)的(見附

圖1)，其基本特征是通過既可傳遞信號(hào)又可隔離地電的隔離變壓器(4)來實(shí)現(xiàn)諧振器(3)與解調(diào)電路(5)之間的偶合聯(lián)接和儀表電源含有相互隔離，并分別對(duì)變壓器(4)前后電路供電的前置電源(7)和后級(jí)電源(8)兩部分。
對(duì)于使用于飛機(jī)機(jī)載，船艦艦載，火車車載(尤其是電氣列車)或其他大型設(shè)備的有多個(gè)測(cè)量通道的共振解調(diào)檢測(cè)儀，當(dāng)各通道安裝傳感器的測(cè)量點(diǎn)之間存在地電位差異時(shí)，為避免共用一個(gè)前置電源(7)而使得各檢測(cè)通道的電荷放大器相互受到傳感器信號(hào)地線的地電位差的干擾，可進(jìn)一步將前置電源(7)作成各通道隔離的多個(gè)獨(dú)立前置電源。而各通道隔離變壓器(4)后的部分仍可共用一個(gè)與前置電源隔離的后級(jí)電源。圖2是這種多通道地電隔離共振解調(diào)檢測(cè)儀的電路方框結(jié)構(gòu)圖。
圖3是一實(shí)施例，示出一種地電隔離共振解調(diào)檢測(cè)儀的一個(gè)通道的具體電路結(jié)構(gòu)圖。其中的隔離變壓器(4)可以是一種高頻變壓器或諧振變壓器。
地電隔離共振解調(diào)檢測(cè)儀，能有效地防止系統(tǒng)地電干擾的影響，和對(duì)傳輸給后電路的解調(diào)信號(hào)來說具有理想的頻率響應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。從而為其向聯(lián)機(jī)作高級(jí)精密診斷服務(wù)提供了切實(shí)可行的經(jīng)濟(jì)有效的實(shí)施途徑。
權(quán)利要求1.一種地電隔離共振解調(diào)檢測(cè)儀，它與電荷式傳感器(1)配用，其自身電路含有電荷放大器(2)、諧振器(3)、解調(diào)電路(5)、顯示電路(6)和儀表電源電路，其特征在于是通過既可傳遞信號(hào)又可隔離地電的隔離變壓器(4)實(shí)現(xiàn)諧振器(3)與解調(diào)電路(5)之間的偶合連接，以及儀表電源含有相互隔離并分別對(duì)變壓器(4)前后電路供電的前置電源(7)和后級(jí)電源(8)兩部份。
2.按照權(quán)利要求1所述的地電隔離的共振解調(diào)檢測(cè)儀，其特征在于儀表制成多通道時(shí)，前置電源又是按各通道相互隔離的多個(gè)獨(dú)立電源。
3.按照權(quán)利要求1、2所述的地電隔離的共振解調(diào)檢測(cè)儀，其特征在于變壓器(4)可以是高頻變壓器或諧振變壓器。
專利摘要一種地電隔離共振解調(diào)檢測(cè)儀，與電荷式傳感器(1)配用，含有電荷放大器(2)，帶通諧振器(3)，隔離變壓器(4)，解調(diào)電路(5)，顯示電路(6)及供變壓器(4)前后電路使用的相互隔離的前置電源(7)和后級(jí)電源(8)等部分，多通道時(shí)，各通道前級(jí)電源可相互隔離，儀表用于故障沖擊檢測(cè)，允許地線接殼的傳感器裝在存在地電位差的機(jī)械上和機(jī)動(dòng)車船及飛行器上，儀表又可直接接計(jì)算機(jī)等有地電干擾的儀器及設(shè)備，不需在其輸入端使用昂貴的模擬隔離器，而能有效克服系統(tǒng)的地電干擾，為儀表用于高級(jí)精密診斷提供了可靠的實(shí)施途徑。
文檔編號(hào)G01M13/00GK2090054SQ9021302
公開日1991年12月4日 申請(qǐng)日期1990年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月18日
發(fā)明者唐德堯, 吳耀炳 申請(qǐng)人:航空航天工業(yè)部第六○八研究所