一种用于旋转设备运行状态无线监测的智能无线振动传感器设计

发布时间：2021-03-30 07:59

　　为提高已投入运行核动力装置旋转设备的运行数据采集和状态监测能力,需要解决安装传感器和敷设配套线缆困难的问题。本文采用现场可编程门阵列（FPGA）作为主控单元,设计了一种基于Zigbee物联网通信技术的智能无线振动传感器,并给出了其电路构成、工作原理,以及嵌入式控制软件的工作流程。通过对此传感器进行性能测试,结果表明该传感器功耗低,实现了对振动信号的连续采集、智能分析与上传。该无线传感器安装简单,无需敷设供电和信号线缆,可应用于构建核动力装置旋转设备的状态监测系统。 

【文章来源】：核动力工程. 2020,41(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

传感器功能组成

传感器机械结构采用一体化设计，如图3所示。传感器内部分为器件仓和电池仓2部分。电池仓盖可拆卸，以方便电池更换，电池通过导线与器件仓内电路板连接。电池仓与器件仓之间物理隔离，导线孔作密封处理，以便提高传感器适应恶劣环境的能力。器件仓内布置传感器主要功能电路及元器件，其中升压稳压电路、感知器件、信号调理及采集电路等位于底层电路板上，底层电路板直接固定于传感器外壳，以利于振动信号正常感知；主控芯片位于上层电路板，两层电路板通过插针连接固定。传感器底部设计有螺纹孔，以便将传感器通过双头螺钉安装于设备上，从而实现设备振动信号的拾取。传感器天线接口及电池仓盖均采用橡胶圈密封处理，具有IP65防护等级。

传感器电路组成

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于共振解调技术的无线振动传感器[J]. 马建伟,钱进,陆卫金.  自动化应用. 2019(11)
[2]基于LoRa的低功耗水产养殖水质监测系统设计[J]. 张琴,戴阳,杨胜龙,张衡,崔雪森.  传感器与微系统. 2019(11)
[3]风电机组振动无线采集系统设计与应用[J]. 崔志斌,王卿明.  电力科学与工程. 2019(06)
[4]基于云服务器的旋转机械在线监测诊断系统设计[J]. 吕跃刚,邓文玉,刘俊承.  测控技术. 2018(09)
[5]基于ZigBee技术无线传感器研制[J]. 薛光辉,张昊,王东,管健,蔡文静.  煤炭工程. 2018(08)
[6]基于LoRa通信的矿用低功耗无线传感器设计[J]. 李继云,谢俊生.  煤矿机电. 2018(04)
[7]压水堆M310核电机组调试振动测量的创新管理[J]. 李建发,冯志超,鲁冰才,刘明媚.  科技创新导报. 2018(18)
[8]无线传感器在环境监测数据采集与传输中的应用前景[J]. 徐荣,刘辉.  喀什大学学报. 2018(03)
[9]核动力装置运行故障诊断系统设计研究[J]. 王天舒,余刃,刘笑凡.  核动力工程. 2018(02)
[10]无线传感器网络在各领域中的应用现状[J]. 韦彬贵,孔轶艳.  电子技术与软件工程. 2018(07)



本文编号：3109176