一體化振動烈度變送器RK-805將振動速度傳感器、精密測量電路集成在一起，構(gòu)成高精度振動測量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的“傳感器+監(jiān)測儀表模式的振動測量系統(tǒng)的功能，該變送器可直接連接DCS、PLC或其它設(shè)備，是風(fēng)機(jī)、電動機(jī)、水泵等工廠設(shè)備振動測量的理想選擇。
 
技術(shù)參數(shù)
供電電源：24VDC±10%
輸入信號：取自內(nèi)置振動速度傳感器的信號
靈 敏 度：20mv/mm/s±5%
頻率響應(yīng)：10 ～1000 Hz或者5～1000Hz（特殊說明）
量   程：0-20mm/s(真有效值）
           0-200um(峰-峰值）
測量誤差：±1%滿量程
輸出電流：4～20mA
輸出阻抗：≤500Ω
溫度范圍：運(yùn)行時：-25℃～+65℃
儲存時：-40℃～85℃
相對濕度：至95%，不冷凝
外形尺寸：φ33×75mm
重    量：約340g
訂貨代號
XJ-9200A□□（可選）-□□(V/D)- A□□-B□□-C□□
選型說明
可選：防水接頭□：F-防水接頭
凱裝出線□：B-凱裝管
必選：選型說明
量程范圍□□：
振動速度量   10V-0～10mm/s；20V*-0～20mm/s；  30V-0～30mm/s；……
振動位移量  100D-0～100μm；100D-0～200μm；  300D-0～300μm；……
安裝方向A□：
1-水平；2-垂直；3*-通用
安裝螺紋B□：
1*-M10×1.5；2-M8×1.25；3-磁座；4-特殊定做
電纜長度C□：
1-1m；2*-2m；3-3m；……
無特殊情況，廠家按項(xiàng)生產(chǎn)；如有特殊要求，請與我公司協(xié)商
選型舉例：XJ-9200A-20V-A3-B1-C2
一體化振動烈度變送器RK-805

基于ARM的智能無線信號變送器的設(shè)計(jì)

            　　無線通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到快速發(fā)展，給隨時隨地的信息交流提供了條件，使得作為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中重要環(huán)節(jié)的智能變送器發(fā)生了巨大變化，以往煩瑣復(fù)雜的連線逐漸被、自動化的無線通信方式所替代。而具有無線通信和網(wǎng)絡(luò)功能的智能變送器部署方便，只要在網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域內(nèi)，就能完成通信功能，不易受到目標(biāo)環(huán)境的影響，特別適合布置在無人值守的地方，在軍事國防、工農(nóng)業(yè)、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災(zāi)、防恐反恐、危險區(qū)域遠(yuǎn)程控制等許多領(lǐng)域都具有巨大的實(shí)用價值和廣闊的市場前景。

            　　智能無線信號變送器的總體設(shè)計(jì)

           　　智能無線信號變送器是針對主流變送器和典型傳感器輸出信號設(shè)計(jì)的，所以首先分析一下它們各自的輸出信號。通常變送器的輸出是4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號。而對于傳感器來說，其輸出信號的類型非常多。鑒于本系統(tǒng)設(shè)計(jì)所面向的對象，對于應(yīng)用針對性強(qiáng)，應(yīng)用較少的非電形式的信號、較大的電壓信號不予考慮。另外，對于較為常用的頻率信號，在進(jìn)行系統(tǒng)樣機(jī)設(shè)計(jì)時，也沒有考慮，這在產(chǎn)品樣機(jī)的研制中可以加入，以增加系統(tǒng)的柔性。綜合分析，重點(diǎn)就是弱電壓信號了。那如何確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)針對的弱電壓信號范圍呢一般情況下，mV級的電壓信號被認(rèn)為是弱電壓信號，但這個概念很模糊，不易于定量的設(shè)計(jì)。根據(jù)應(yīng)用的廣泛程度、代表性以及規(guī)范的程度，在此不妨以熱電偶為例進(jìn)行分析。

           　　圖1 系統(tǒng)原理框架圖

           　　熱電偶產(chǎn)生的是電壓（電勢）信號，屬于緩變的毫伏級弱信號，表1是常用的各種熱電偶的溫度測量范圍和對應(yīng)的熱電勢范圍。

           　　表1常用熱電偶主要技術(shù)參數(shù)

           　　由表中可以看出，熱電偶的輸出熱電勢基本上在0～60mV的范圍內(nèi)，因此，可以認(rèn)為0～60mV具有較好的代表性，能夠覆蓋很多的應(yīng)用環(huán)境，也應(yīng)該作為系統(tǒng)輸入的另一種信號類型。這樣系統(tǒng)前端輸入信號就有兩類：4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號和0～60mV電壓信號。這兩類信號經(jīng)過不同的調(diào)理電路調(diào)理為適合A/D芯片輸入量程的電壓信號后，經(jīng)多路開關(guān)選通進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)過MCU處理，可以與其他現(xiàn)場設(shè)備或監(jiān)控中心進(jìn)行通信。系統(tǒng)原理框架圖見圖1。

            　　硬件設(shè)計(jì)

           　　下面分別從信號調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換電路、GPRS MODEM接口電路這幾個方面來介紹硬件電路的設(shè)計(jì)。

            　　1 信號調(diào)理電路

           　　信號調(diào)理電路的功能是對前述4～20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號和0～60mV電壓信號這兩路輸入信號進(jìn)行放大處理，并通過多路開關(guān)實(shí)現(xiàn)對其選通輸入，為后面的AD轉(zhuǎn)換所用。

           　　由于本系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸入信號動態(tài)范圍為0～60mV，相對于常見的A/D芯片輸入量程（2V、5V、±10V等）來說數(shù)值偏小，如果直接予以轉(zhuǎn)換的話，則達(dá)不到應(yīng)有的轉(zhuǎn)換精度，影響系統(tǒng)總的測量精度，因此需要首先對輸入信號進(jìn)行放大，經(jīng)過綜合考慮，采用了儀用運(yùn)放INA118。

           　　圖2 INA118內(nèi)部電路圖

           　　INA118通過在腳1～8腳之間外接電阻Rg來實(shí)現(xiàn)不同的增益，該增益可從1～1000不等。電阻Rg的大小由Rg=50kΩ/（G－1）決定，式中：G為增益。

           　　由于Rg的穩(wěn)定性和溫度漂移對增益有影響，因此，在需要獲得高精度增益的應(yīng)用中對Rg的要求也比較高，應(yīng)采用高精度、低噪聲的金屬膜電阻。此外，高增益的電路設(shè)計(jì)中的Rg值較小，如G=100時的Rg值為1.02kΩ；G=1000時的Rg值為50.5Ω。因此，在高增益時的接線電阻不能忽略，由于它的存在，實(shí)際增益可能會有較大的偏差，因而，計(jì)算得到的Rg值需要修正。修正的具體方法是用一個可調(diào)電位器替代Rg，調(diào)節(jié)電位器使得輸出電壓與輸入電壓的比值達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的增益值。

           　　4～20mA電流信號使用不同阻值的采樣電阻即可以轉(zhuǎn)換為不同動態(tài)范圍的電壓信號。根據(jù)本系統(tǒng)需求，使用120Ω的精密電阻可以實(shí)現(xiàn)4～20mA電流信號轉(zhuǎn)換為0.48～2.4V的電壓信號，與后級A/D芯片量程相匹配。信號調(diào)理電路如圖3所示。

           　　圖3 信號調(diào)理電路