基于DSP的设备振动信号的采集技术方案综述 环球热议
博客园
2023-06-26 18:35:31
前记
在能源领域,由于很多地方都是无人值守,设备故障检测是一个必须面对的问题。笔者通过几个行业案例了解到,由于很多设备发生故障时候会产生特定频谱的声音,所以该行业对振动监测的需求特别强烈,由于涉及到个性化的算法处理,市面上此类的解决方案特别少。笔者希望把最近的研发成果梳理一下,做一个总结。也为后来的产品规划做一个铺垫吧。
三条路线基于光纤传感器的振动检测。
光纤传感器凭借着灵敏度高,耐高压,高温,电磁等腐蚀。在需要采集高精度微弱震动信号领域,有着不可替代的应用价值。缺点是该方案的成本高。 基于麦克风的振动检测。
(资料图片)
电容麦克风是一个古老的音频采集信号传感器,它凭借着采集音频质量高,价格便宜。尺寸小等特点在振动检测领域有着非常广泛的应用价值。
基于压电陶瓷传感器的振动检测
压电陶瓷传感器有着以下特点.灵敏度高:压电陶瓷的压电系数高,能够快速、准确地识别微小的形变。频率响应范围广:压电陶瓷传感器的频率响应范围广,可用于测量多种不同频率的振动。稳定性好:由于压电陶瓷传感器的结构简单可靠,因此其性能稳定,长期使用不易失效。耐高温高压:压电陶瓷材料具有较高的耐温和耐压能力,可以应用于极端工况中。这个和光纤相比,灵敏度还要差一些。只能采集到固体的振动信号,并且需要接触。有一定的使用受限范围,可也有一定的上面两种不可替代的优势。DSP处理ADC采集。
ADC采集到传感器输出的模拟信号。adc采集到的信号质量非常重要,这块其实和芯片的选型关系非常大,尽量使用高灵敏度,宽频响的比较好。这块经过市场的反馈,我们用ADC芯片的效果不错。滤波处理
采集到的信号要进行滤波处理,这个滤波器尽量多,并且能根据客户的需求来定制。因为不同的需求极有可能需要不同的滤波器。这里dsp里面预留了陷波器,eq滤波器,移频器等。可以满足不同产品的不同诉求。降噪处理
传感器前端经常会引入底噪以及其它噪声,这样会干扰信号的处理和识别。针对dsp降噪处理,笔者做了很多这方面的工作。取得了一些成效。传输方式dsp处理后的数据,一般是经过无线或者有线的方式进行处理。
有线传输
有线的可以是RS485的接口和网口。无线传输
使用wifi,4G和ble都可以完成传输。这里里面,传输方式应该是最简单的了。
x