一种自适应调节灵敏度的加速度传感器调整系统及传感器技术方案

本发明专利技术公开一种自适应调节灵敏度的加速度传感器调整系统及传感器

【技术实现步骤摘要】
一种自适应调节灵敏度的加速度传感器调整系统及传感器


[0001]本专利技术涉及海上结构现场监测诊断
，具体涉及一种自适应调节灵敏度的加速度传感器调整系统及传感器
。

技术介绍

[0002]这里的陈述仅提供与本公开相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术
。
[0003]随着海洋资源的进一步开发与利用，海上结构物成为资源开发的重要载体，其结构的运行状态的稳定性直接关系着资源开发效率及维护成本，而利用加速度传感器监测结构振动运行状态是一种高效稳定的监测手段
。
与陆上结构振动监测不同，海上结构物还要遭受恶劣海况等多源荷载及高温高湿高盐等环境要素的影响，因此其结构振动监测现场所使用的传感器
、
连接线缆等需做多重防护，除设备本身的防水防渗以外，还对安装条件及安装位置提出了更高要求
。
一般条件下，在海上结构物常用的有线数据采集方式具有实时同步的优点，但由于海上结构复杂，监测关键点多，安装所需的信号电缆长度不一，从而数据采集仪发出的电压到达加速度传感器时会因电缆铜阻分压造成电压不一致，影响海上结构物所用加速度传感器振动监测灵敏度，使得数据采集仪所采集的信号同步性变差
。
因此，开发一种自适应调节灵敏度的低频宽传感器，将解决现场条件下不同位置处海上结构物振动信号精度的问题，对海上结构物的安全运行具有重要的工程意义
。

技术实现思路

[0004]针对海上结构物监测安装时由于长距离信号线缆分压造成加速度传感器电压信号不稳，灵敏度变差，噪声水平提升，影响信号质量的问题，提出一种自适应调节灵敏度的加速度传感器调整系统，可有效解决海上结构物现场监测时振动信号采集数据精度问题，并实现了同步同量级加速度数据采集，具有一定的工程应用前景
。
[0005]本专利技术的技术方案为：
[0006]一方面，本专利技术提供了一种自适应调节灵敏度的加速度传感器调整系统，包括供电电压输入模块
、DC
升压模块
、
稳压模块
、
自主比较模块
、
灵敏度自适应模块；所述供电电压输入模块输出供电电压给
DC
升压模块和自主比较模块；所述
DC
升压模块接收供电电压，
DC
升压模块将供电电压升压处理达到自设电压，所述
DC
升压模块输出自设电压给稳压模块；所述稳压模块接收自设电压，所述稳压模块对自设电压进行稳压调节获得多个基准电压，所述稳压模块输出多个基准电压给自主比较模块；所述自主比较模块接收供电电压和多个基准电压，所述自主比较模块对供电电压和多个基准电压进行逐一对比获得多个差分信号，所述自主比较模块输出多个差分信号给灵敏度自适应模块；所述灵敏度自适应模块预设有多个阻值，每个阻值均与一种差分信号对应，所述灵敏度自适应模块接收差分信号，根据差分信号选择对应阻值，将选择出的阻值接入传感器电路获得灵敏度信号
。
[0007]进一步的，所述稳压模块包括多个线性稳压器，每个线性稳压器均能够将自设电压进行稳压调节获得一种基准电压
。
[0008]进一步的，所述多个基准电压为范围值
。
[0009]进一步的，所述自主比较模块包括多个电压比较器，电压比较器通过将供电电压与多个基准电压进行逐一对比，判断出供电电压所在的基准电压的范围值，自主比较模块预设有电压对照表，电压对照表包括基准电压和差分信号的对应关系，自主比较模块根据判断出的基准电压在电压对照表中查找差分信号并输出
。
[0010]进一步的，所述灵敏度自适应模块包括译码单元
、
反馈电阻选择单元和比例运放单元；所述译码单元接收差分信号，所述译码单元将差分信号转换为数字信号并输出；反馈电阻选择单元预设有多个不同的阻值和电阻对照表，电阻对照表包括数字信号与阻值的对应关系，反馈电阻选择单元接收数字信号，根据接收的数字信号及电阻对照表选择对应的阻值，将对应阻值的电阻接入比例运放单元；所述比例运放单元将供电电压输入电阻后获得灵敏度信号，比例运放单元将灵敏度信号放大后输出
。
[0011]进一步的，所述反馈电阻选择单元包括多个复用模拟开关和反馈电阻，每个复用模拟开关均控制对应的反馈电阻是否接入比例运放单元，所述反馈电阻选择单元根据选择的阻值控制对应的复用模拟开关将对应阻值的反馈电阻接入比例运放单元
。
[0012]进一步的，还包括低频滤波模块，所述低频滤波模块连接灵敏度自适应模块并接收灵敏度信号，并对灵敏度信号进行滤波处理，输出滤波后的灵敏度信号
。
[0013]进一步的，所述稳压模块将自设电压经过稳压处理输出工作电压，给调整系统供电
。
[0014]另一方面，本专利技术提供了一种自适应调节灵敏度的加速度传感器，包括上述的加速度传感器调整系统
。
[0015]本专利技术所达到的有益效果为：
[0016]1、
本专利技术根据加速度传感器外部电源供电电压的大小可以实现加速度传感器灵敏度的自适应调节，从而实现依据现场条件选择更具有适应性信号信噪比的效果
。
[0017]2、
本专利技术采用自主比较模块
、
灵敏度自适应模块极大的减少了电路设置，缩减了设计接口，降低了现场对不同灵敏度加速度传感器配置数量需求，同时提高了多类型数据采集仪的适用性，实现了资源的高度利用
。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的自适应调节灵敏度的加速度传感器调整系统的电路原理示意图
。
[0019]图2是本专利技术的稳压模块
、
自主比较模块
、
灵敏度自适应模块展开后的电路原理示意图
。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0021]如图1～2所示，本专利技术提供了一种自适应调节灵敏度的加速度传感器调整系统，包括供电电压输入模块
、DC
升压模块
、
稳压模块
、
自主比较模块
、
灵敏度自适应模块和低频
滤波模块
。
[0022]外部电源对远端加速度传感器通过供电电压输入模块进行供电获取供电电压信号
。
[0023]DC
升压模块对供电电压信号进行升压处理达到自设电压
。
[0024]稳压模块对自设电压经过多个线性稳压器获得加速度传感器芯片工作电压及供于灵敏度调节所设定多阶参考基准电压信号，稳压模块输出多个基准电压给自主比较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种自适应调节灵敏度的加速度传感器调整系统，其特征在于：包括供电电压输入模块
、DC
升压模块
、
稳压模块
、
自主比较模块
、
灵敏度自适应模块；所述供电电压输入模块输出供电电压给
DC
升压模块和自主比较模块；所述
DC
升压模块接收供电电压，
DC
升压模块将供电电压升压处理达到自设电压，所述
DC
升压模块输出自设电压给稳压模块；所述稳压模块接收自设电压，所述稳压模块对自设电压进行稳压调节获得多个基准电压，所述稳压模块输出多个基准电压给自主比较模块；所述自主比较模块接收供电电压和多个基准电压，所述自主比较模块对供电电压和多个基准电压进行逐一对比获得多个差分信号，所述自主比较模块输出多个差分信号给灵敏度自适应模块；所述灵敏度自适应模块预设有多个阻值，每个阻值均与一种差分信号对应，所述灵敏度自适应模块接收差分信号，根据差分信号选择对应阻值，将选择出的阻值接入传感器电路获得灵敏度信号
。2.
根据权利要求1所述的一种自适应调节灵敏度的加速度传感器调整系统，其特征在于，所述稳压模块包括多个线性稳压器，每个线性稳压器均能够将自设电压进行稳压调节获得一种基准电压
。3.
根据权利要求1所述的一种自适应调节灵敏度的加速度传感器调整系统，其特征在于，所述多个基准电压为范围值
。4.
根据权利要求3所述的一种自适应调节灵敏度的加速度传感器调整系统，其特征在于：所述自主比较模块包括多个电压比较器，电压比较器通过将供电电压与多个基准电压进行逐一对比，判断出供电电压所在的基准电压的范围值，自主比...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福顺，田哲，孟安康，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：