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矿用噪声传感器制作方法

  • 专利名称
    矿用噪声传感器制作方法
  • 发明者
    刘国庆, 吴付祥, 张强, 李德文, 王杰, 王树德, 黄卫
  • 公开日
    2011年11月30日
  • 申请日期
    2011年5月3日
  • 优先权日
    2011年5月3日
  • 申请人
    煤炭科学研究总院重庆研究院
  • 文档编号
    G01H11/06GK202057414SQ201120135460
  • 关键字
  • 权利要求
    1.矿用噪声传感器,包括传感器(1)、前置放大器(2)、A计权选择器(3)、衰减器(4)、 放大器(5)、检波电路(6)、单片机电路(8)和显示电路(9),其特征在于传感器(1)接收外部声信号,将声压信号转换成电信号,输出到前置放大器(2); 前置放大器(2)将收到的信号进行阻抗变换后输出到A计权选择器(3); A计权选择器(3)对收到的信号进行A计权,处理后输出到衰减器(4); 衰减器(4)将收到的信号减到额定值,输出到放大器(5); 放大器(5)对收到的信号进行放大,使信号达到相应的输出,输出到检波电路(6); 检波电路(6)对收到的信号进行检波,输出有效值电压到单片机电路(8); 单片机电路(8)对收到的信号进行处理后输出到显示电路(9); 显示电路(9)将噪声值显示出来2.根据权利要求1所述的矿用噪声传感器,其特征在于所述单片机电路(8)还将处理后的信号通过通讯电路(10)发送到上位机;同时,单片机电路(8)还通过通讯电路(10)接收上位机发出的控制信号3.根据权利要求1或2所述的矿用噪声传感器,其特征在于该矿用噪声传感器还包括遥控器(11)和红外遥控接收电路(12);所述红外遥控接收电路(12)接收遥控器(11)发出的红外遥控信号,进行处理后输出到单片机电路(8)4.根据权利要求3所述的矿用噪声传感器,其特征在于在检波电路(6)和单片机电路 (8)之间还设置有A/D转换器(7);检波电路(6)对收到的信号进行检波,输出有效值电压到A/D转换器(7); A/D转换器(7)对收到的信号进行A/D转换后输出到单片机电路(8)
  • 技术领域
    本实用新型涉及传感器,具体涉及矿用噪声传感器
  • 背景技术
  • 专利摘要
    本实用新型公开了矿用噪声传感器,包括传感器、前置放大器、A计权选择器、衰减器、放大器、检波电路、单片机电路和显示电路,其特征在于传感器接收外部声信号,将声压信号转换成电信号,输出到前置放大器;前置放大器将收到的信号进行阻抗变换后输出到A计权选择器;A计权选择器对收到的信号进行A计权,处理后输出到衰减器;A计权选择器的作用是模拟人耳对不同频率有不同灵敏度的听觉特性,对信号进行A计权;衰减器将收到的信号减到额定值,输出到放大器;放大器对收到的信号进行放大,使信号达到相应的输出,输出到检波电路;检波电路对收到的信号进行检波,输出有效值电压到单片机电路;非常适合我国煤矿使用。
  • 实用新型内容
    本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种矿用噪声传感器为了解决上述问题,根据本实用新型的技术方案,矿用噪声传感器,包括传感器、 前置放大器、A计权选择器、衰减器、放大器、检波电路、单片机电路和显示电路,其特点是传感器接收外部声信号,将声压信号转换成电信号,输出到前置放大器;前置放大器将收到的信号进行阻抗变换后输出到A计权选择器;A计权选择器对收到的信号进行A计权,处理后输出到衰减器;A计权选择器的作用是模拟人耳对不同频率有不同灵敏度的听觉特性,对信号进行A计权;衰减器将收到的信号减到额定值,输出到放大器;放大器对收到的信号进行放大,使信号达到相应的输出,输出到检波电路;检波电路对收到的信号进行检波,输出有效值电压到单片机电路;单片机电路对收到的信号进行处理后输出到显示电路;显示电路将噪声值显示出来根据所述本实用新型所述的矿用噪声传感器的优选方案,所述单片机电路还将处理后的信号通过通讯电路发送到上位机;同时,单片机电路还通过通讯电路接收上位机发出的控制信号根据所述本实用新型所述的矿用噪声传感器的优选方案,该矿用噪声传感器还包括遥控器和红外遥控接收电路;所述红外遥控接收电路接收遥控器发出的红外遥控信号,进行处理后输出到单片机电路根据所述本实用新型所述的矿用噪声传感器的优选方案,在检波电路和单片机电路之间还设置有A/D转换器;检波电路对收到的信号进行检波,输出有效值电压到A/D转换器;A/D转换器对收到的信号进行A/D转换后输出到单片机电路本实用新型所述的矿用噪声传感器的有益效果是本实用新型利用传感器监测噪声信号,利用单片机进行数据处理,通过显示电路将噪声数据显示,利用通讯电路将传感器数据传输到上位机,同时,还能通过遥控器进行控制,使用方便,非常适合我国煤矿井下使用,具有极大的经济效益和社会效益
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:矿用噪声传感器的制作方法地面噪声检测技术已经比较成熟,已从普通声级计发展到实施分析仪器,国外如德国思百吉集团下属的丹麦B&K公司生产的B&K 2240型和2239型声级计、波兰SVAN7rEK 公司推出的_款全数字化1级声学及振动测量仪SVAN912A (AE)、英国帕尔莎公司的Pulsar 30型声级计等都是噪声检测的多功能设备,国内一些单位纷纷推出了具有国际领先水平的噪声实时分析仪,但在煤矿井下等具有防爆要求的一些场所,现有噪声检测设备在防爆性能、通讯要求、电源等技术性能方面不能适应应用环境的要求。
图1是本实用新型所述的矿用噪声传感器的电路原理框图。图2是本实用新型所述的通讯电路10的电路原理图。图3是本实用新型所述的单片机电路8中单片机外围电路示意图。图4是本实用新型所述的单片机电路8的程序流程框图。参见图1至图3,本实用新型所述的矿用噪声传感器,包括传感器1、前置放大器2、 A计权选择器3、衰减器4、放大器5、检波电路6、单片机电路8、显示电路9、通讯电路10、遥控器11和红外遥控接收电路12,其中,传感器1、前置放大器2、A计权选择器3、衰减器4、 放大器5、检波电路6、A/D转换器7、单片机电路8和显示电路9顺序连接,同时,单片机电路8的输入端还连接红外遥控接收电路12的输出端,红外遥控接收电路12的输入端连接遥控器11的输出端,单片机电路8还与通讯电路10连接,单片机电路8与通讯电路10之间信号为双向传输。其中传感器1接收外部声信号,将声压信号转换成电信号,输出到前置放大器2 ;前置放大器2将收到的信号进行阻抗变换后输出到A计权选择器3 ;A计权选择器3对收到的信号进行A计权,处理后输出到衰减器4 ;衰减器4将收到的信号减到额定值,输出到放大器5 ;放大器5对收到的信号进行放大,使信号达到相应的输出,输出到检波电路6 ;检波电路6对收到的信号进行检波,输出有效值电压到单片机电路8 ;单片机电路8对收到的信号进行处理后输出到显示电路9 ;所述单片机电路8还将处理后的信号通过通讯电路10发送到上位机;同时,单片机电路8还通过通讯电路10接收上位机发出的控制信号;显示电路9将噪声值显示出来。所述红外遥控接收电路12接收遥控器11发出的红外遥控信号,进行处理后输出到单片机电路8。在本实用新型的具体实施例中,当单片机电路8所使用的单片机不包括A/D转换电路时,在检波电路6和单片机电路8之间还设置有A/D转换器7 ;检波电路6对收到的信号进行检波,输出有效值电压到A/D转换器7 ;检波电路6 可以采用均方根检波电路;A/D转换器7对收到的信号进行A/D转换后输出到单片机电路8。其中,显示电路9中采用有数码管驱动芯片MAX7219 ;红外遥控接收电路12中采用有红外遥控接收芯片BL9149上;通讯电路10的电路原理图见图2,在中采用有通信芯片,可以采用MAX1487,单片机电路8中的单片机可以选择STC12C5A60S2,外围电路示意图如图3所示,单片机I/O 口中的Pl. 5、Pl. 6、Pl. 7连接在数码管驱动芯片MAX7219上,为数码管驱动电路提供脉冲信号和数据;单片机I/O 口中的P2. 5接通信芯片MAX1487的RE端,来控制RS485 通信时处于接收状态还是发送状态,单片机I/O 口中的P3. 0、P3. 1连接通信芯片MAX1487 的RO端和DI端,实现通信电路的数据传输;单片机I/O 口中的P2. 0、P2. 1、P2. 2、P2. 3端接在红外遥控接收芯片BL9149上,采集遥控器11的按键信号,来实现遥控功能;单片机I/ 0 口中的P2. 6端作为A/D采样口对噪声处理信号进行采样;单片机I/O 口中的P2. 7端为 200 IOOOHz频率输出口。并且,在单片机电路8中设置有图4所示的程序,单片机程序工作流程如下系统开始运行时,首先读取设定的系统参数,判断是否有通信中断,若有,则执行中断服务程序,和上位机进行通信。若没有通信中断,则继续判断是否有遥控器信号接收, 若有,则进入相应的遥控按键程序,执行完后返回。若没有遥控器信号接收,则开始进行噪声检测程序,依次进行采样,A/D转换、数字滤波、计算噪声声级值,计算完成后,显示结果并转换成频率值输出。矿用噪声传感器的工作原理是传感器1采用电容传声器接收外部声信号,将声压信号转换成电信号,经前置放大器2作阻抗变换后由A计权选择器3进行A计权,输出的信号由衰减器4减到额定值,并送到放大器5放大,使信号达到相应的输出,再经检波电路 6输出有效值电压,经过A/D转换传给单片机电路8,由显示电路9将噪声值显示出来,同时通过通讯电路10将噪声值输出到上位机。




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