专利名称：一种低频加速度传感变送器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传感变送器，尤其涉及一种低频加速度传感变送器。
背景技术：
在兆瓦级风力发电机组中，通常采用常规的压电式加速度传感器作为测振器件，压电式加速度计需要配合电荷放大器、信号调理器方可工作，而且信号调理器输出的信号并非为常见PLC所能兼容的模拟信号(如(TlOV或者Γ20πιΑ)，故需要对信号做进一步的转换，增加系统成本。而且压电加速度传感器采用同轴电缆作为信号传输介质，而同轴电缆的耐弯折、耐捆扎、抗低温性能不佳，限制了它的应用环境。另外该类传感器为电压型输出，当线缆较长的时候会出现信号衰减，影响测量精度，并很容易受到风机中严酷的电磁环境的干扰而导致精度下降甚至损坏。同时压电式加速度传感器对超低频振动(0.1Hz及以下)不敏感，限制了它在风机结构振动监视的应用。最后压电式加速度计的防水、耐冲击性能一般。
发明内容本发明的目的是针对上述背景技术存在的缺陷，提供一种采用MEMS双轴加速度传感器代替传统压电式加速度传感器作为风力发电机组测振元件并通过电流环变送�？槭涑鯬LC的低频加速度传感变送器。为实现上述目的，本发明一种低频加速度传感变送器，安装在风力发电机组的受监测振动器械上，并和PLC相互电连接以传递信号。该低频加速度传感变送器包括一 MEMS双轴加速度传感器、两信号调理模块、两电流环变送模块及两电流输出接口 ；MEMS双轴加速度传感器用于监控其安装平面的X向和Y向的加速度并输出相应的模拟电压信号；两信号调理�？橛糜诙訫EMS双轴 加速度传感器送入的模拟电压信号进行滤波、比例转换处理并输出；电流环变送�？槟芨髯远懒⒌赝瓿赡Ｄ獾缪剐藕畔蚵鉖LC需求的模拟电流信号的转换，且分别通过一电流输出接口向PLC传送模拟电流信号。综上所述，本发明一种低频加速度传感变送器，因采用MEMS双轴加速度传感器代替传统压电式加速度传感器作为风力发电机组测振元件并通过电流环变送�？槭涑鯬LC可接受的信号形式，该种结构可在有效减少相应器件的同时，因采用模拟电流形式输出给PLC，故而可有效防止电磁干扰。
图1为本发明一种低频加速度传感变送器的示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及效果，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。[0008]请参阅图1，本发明一种低频加速度传感变送器，安装在风力发电机组的受监测振动器械上，并和PLC相互电连接以传递信号，其包括一 MEMS双轴加速度传感器、两信号调理�？�、两电流环变送�？�、两电流环输出接口。请续参阅图1，其中一信号调理�？樯柚迷贛EMS双轴加速度传感器的一信号输出端(X信号输出端)与其中一电流环变送�？榈男藕攀淙攵酥洳⒎直鹩隡EMS双轴加速度传感器及一电流环变送�？槭迪值缌右源菪藕拧Ａ硪恍藕诺骼砟？樯柚迷贛EMS双轴加速度传感器的另一信号输出端(Y信号输出端)与另一电流环变送�？榈男藕攀淙攵酥洳⒎直鹩隡EMS双轴加速度传感器及另一电流环变送�？槭迪值缌右源菪藕�。本发明一种用于兆瓦级风机的低频加速度传感变送器进一步包括三防护�？椤Ｆ渲幸环阑つ？榈氖淙攵擞肫渲幸坏缌骰繁渌湍？槭涑龆讼嗷サ缌樱涣硪环阑さ缏纺？榈氖淙攵擞肓硪坏缌骰繁渌湍？槟？槭涑龆讼嗷サ缌樱坏谌阑さ缏纺？榈氖淙攵擞氲缭醋荒？槭讼嗷サ缌�。因防护电路�？榈纳柚茫时痉⒚髂苡行У钟缁醒峡岬牡绱呕肪炒吹乃蔡扇牛乇鹗强煞乐估擞扛扇�。MEMS双轴加速度传感器用于监控其安装平面的X向和Y向的加速度并输出相应的模拟电压信号。MEMS双轴加速度传感器的安装平面X向和Y向相互垂直。因MEMS双轴加速度传感器对超低频加速度很敏感，甚至是倾角带来的恒定的重力加速度的特性，可在有效满足测量常规振动的基础上对最影响风机安全的塔架、叶片的超低频振的测量需求；同时，MEMS双轴加速度传感器具备很强的耐冲击能力。具体地，MEMS双轴加速度传感器可监视其安装平面的X向和Y向的加速度并输出
0.5^4.5V的模拟 电压信号，所以提高了系统的集成度。所述MEMS双轴加速度传感器采用输出加速度与输出模拟电压信号的比例因子为 ν/g，频响范围为(Γ5500ΗΖ，并可以承受高达3000g的冲击的MEMS双轴加速度传感器。所述频响范围为(Γ5500ΗΖ可覆盖了风机各监测点的频率范围。两信号调理�？橛糜诙訫EMS双轴加速度传感器送入的模拟电压信号进行滤波、比例转换处理并输出。具体的，信号调理模块在进行比例转换时，将MEMS双轴加速度传感器送入0.5^4.5V模拟电压信号转换成5V模拟电压信号。电流环变送�？槟芨髯远懒⒌赝瓿赡Ｄ獾缪剐藕畔蚵鉖LC需求的模拟电流信号的转换，且分别通过一电流输出接口向PLC传送模拟电流信号。具体的，电流环变送�？槟芏懒⑼瓿蒮5V模拟电压信号向Γ20πιΑ模拟电流信号的转换。故本发明最终的信号输出形式是为常见PLC所接受的Γ20πιΑ模拟电流信号，且可同时避免原距离传输时形成信号严重衰减的情况。具体的，电流环变送�？槟诓烤弑富サ急簧瓒ㄎ�4mS电流串联负反馈电路。因电流串联负反馈电路为业内习知的技术，再次不再赘述。本发明进一步包括一电源转换�？椋玫缭醋荒？橛糜诮騇EMS双轴加速度传感器、信号调理�？榧暗缌骰繁渌湍？樘峁┕ぷ魇钡牡缌�。本发明一种低频加速度传感变送器的信号变送方法器包括如下步骤:步骤1:利用MEMS双轴加速度传感器采集测量安装平面的两个方向上的加速度信号并输出对应的模拟电压信号；[0022]步骤2:利用信号调理�？槎允涑龅哪Ｄ獾缪剐藕沤新瞬�、比例转换处理；步骤3:利用电流环变送�？槎砸丫藕诺骼砟？榇淼哪Ｄ獾缪剐藕沤械缪�-电流转换并输出相应的电流信号；步骤4:通过电流输出接口输出电流信号给PLC。所述步骤I中MEMS双轴加速度传感器输出的模拟电压信号的范围为0.5^4.5V。所述步骤2中信号调理�？槎訫EMS双轴加速度传感器送入的模拟电压由
0.5^4.5V向f 5V进行对应的比例转换。所述步骤3中电流环变送�？榫弑敢换サ嘉�4mS的电流串联负反馈电路以确保电流环变送�？槭涑龅哪Ｄ獾缌餍藕诺姆段�20Π1Α。综上所述，本发明一种低频加速度传感变送器，因采用MEMS双轴加速度传感器代替传统压电式加速度传感器作为风力发电机组测振元件并通过电流环变送�？槭涑鯬LC可接受的信号形式，该种结构可在有效减少相应器件的同时，因采用模拟电流形式输出给PLC，故而可有效防止电磁干扰。以上所述的技术方案仅为本发明一种低频加速度传感变送器的较佳实施例，任何在本发明一种低频加速度传感变送器基础上所作的等效变换或替换都包含在本专利的权利要求的范围之 内。
权利要求1.一种低频加速度传感变送器，安装在风力发电机组的受监测振动器械上，并和PLC相互电连接以传递信号，其特征在于:该低频加速度传感变送器包括一 MEMS双轴加速度传感器、两信号调理�？�、两电流环变送�？榧傲降缌魇涑鼋涌冢� MEMS双轴加速度传感器用于监控其安装平面的X向和Y向的加速度并输出相应的模拟电压信号； 两信号调理模块用于对MEMS双轴加速度传感器送入的模拟电压信号进行滤波、比例转换处理并输出； 电流环变送�？� 能各自独立地完成模拟电压信号向满足PLC需求的模拟电流信号的转换，且分别通过一电流输出接口向PLC传送模拟电流信号。
2.根据权利要求1所述的一种低频加速度传感变送器，其特征在于:所述MEMS双轴加速度传感器选用输出加速度与输出模拟电压信号的比例因子为lV/g，频响范围为O 5500Hz，并可以承受高达3000g的冲击的MEMS双轴加速度传感器。
3.根据权利要求2所述的一种低频加速度传感变送器，其特征在于:MEMS双轴加速度传感器可监视其安装平面的X向和Y向的加速度并对应输出0.5 4.5V的模拟电压信号，MEMS双轴加速度传感器的安装平面的X向和Y向相互垂直。
4.根据权利要求1所述的一种低频加速度传感变送器，其特征在于:电流环变送�？槟诓烤弑富サ急簧瓒ㄎ�4mS电流串联负反馈电路，能够完成将信号调理�？槭涑龅腎V 5V的模拟电压信号转换为4 20mA模拟电流信号。
5.根据权利要求1所述的一种低频加速度传感变送器，其特征在于:其中一信号调理设置在MEMS双轴加速度传感器的一信号输出端与其中一电流环变送�？榈男藕攀淙攵酥洳⒎直鹩隡EMS双轴加速度传感器及一电流环变送�？槭迪值缌右源菪藕牛涣硪恍藕诺骼砟？樯柚迷贛EMS双轴加速度传感器的另一信号输出端与另一电流环变送�？榈男藕攀淙攵酥洳⒎直鹩隡EMS双轴加速度传感器及另一电流环变送�？槭迪值缌右源菪藕�。
6.根据权利要求1所述的一种低频加速度传感变送器，其特征在于:低频加速度传感变送器进一步包括三防护电路�？椋黄渲幸环阑さ缏纺？榈氖淙攵擞肫渲幸坏缌骰繁渌湍？槭涑龆讼嗷サ缌樱涣硪环阑さ缏纺？榈氖淙攵擞肓硪坏缌骰繁渌湍？槭涑龆讼嗷サ缌樱坏谌阑さ缏纺？榈氖淙攵擞氲缭醋荒？槭涑龆讼嗷サ缌印�
7.根据权利要求1所述的一种低频加速度传感变送器，其特征在于:低频加速度传感变送器进一步包括一电源转换模块，该电源转换�？橛糜谙騇EMS双轴加速度传感器、信号调理�？榧暗缌骰繁渌湍？樘峁┕ぷ魇钡牡缌�。
专利摘要本实用新型公开了一种低频加速度传感变送器，安装在风力发电机组的受监测振动器械上，并和PLC相互电连接以传递信号。该低频加速度传感变送器包括一MEMS双轴加速度传感器、两信号调理�？椤⒘降缌骰繁渌湍？榧傲降缌魇涑鼋涌�。因本实用新型采用MEMS双轴加速度传感器代替传统压电式加速度传感器作为风力发电机组测振元件并通过电流环变送�？槭涑鯬LC可接受的模拟信号，该种结构可在有效减少相应器件的同时，因采用模拟电流形式输出给PLC，故而可有效防止电磁干扰。
文档编号G01P15/08GK203133105SQ20132002444
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月17日 优先权日2013年1月17日
发明者李泳林 申请人:成都阜特科技股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
