[发明专利]一种提高振动监视仪表信号测量精度的方法及系统

权利要求书

1.一种提高振动监视仪表信号测量精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将传感器的原始输出信号输入至输入信号保护回路(1)，进行输入信号的保护电路处理，然后依次输入信号跟随器回路(2)和信号放大器G1回路(3)，对输入信号进行阻抗匹配后分为两路进行信号处理，其中的一路信号处理直流分量，另一路信号处理交流分量；直流分量处理回路中，将完整信号经信号放大器G4回路(4)调整后，输入到模数转换器回路一(5)进行模数转换，再输入到CPU系统回路(6)，经计算后得出输入信号的直流分量；交流分量处理回路中，将输入信号与CPU系统回路(6)计算并经直流基准电压回路(10)中D/A转换器产生的直流分量信号，同时输入到信号放大器G2回路(7)进行相加处理，以消除原始输入信号中的直流分量，然后将处理后的交流信号经信号放大器G3回路(8)二次放大后，输入到模数转换器回路二(9)进行模数转换，将模拟量转化为数字量，再输入到CPU系统回路(6)，经计算得到振动信号。

2.如权利要求1所述的提高振动监视仪表信号测量精度的方法，其特征在于：所述输入信号保护回路(1)的输入端连接传感器信号，传感器信号通过差分输入的方式接入输入信号保护回路(1)，输入信号保护回路(1)用于对输入信号进行限流、限压，输入信号保护回路(1)对外接输入信号的限压范围为±24V，限流范围为30mA；信号跟随器回路(2)包含信号跟随器，信号跟随器用于阻抗匹配，信号跟随器提高输入阻抗以及降低输出阻抗。

3.如权利要求1所述的提高振动监视仪表信号测量精度的方法，其特征在于：所述信号放大器G1回路(3)采用精密电阻对搭建分压采样电路，并将原始的传感器输入信号衰减至后续放大电路的输入信号范围，以使得所有传感器的输入信号都处于信号放大器的线性放大区域内，且阻性电路不会影响信号的时域以及不会对交流信号产生相移。

4.如权利要求1所述的提高振动监视仪表信号测量精度的方法，其特征在于：所述信号放大器G4回路(4)包含信号放大器G4，信号放大器G4连接CPU系统回路(6)，信号放大器G4的放大倍数由CPU系统控制，CPU系统回路(6)根据输入信号的幅值大小，自适应地调整放大器的放大倍数，并将输入信号调整到模数转换器回路一(5)输入的最佳幅值；模数转换器回路一(5)采用18位的ADC模数转换芯片完成模数转换，将规范后的模拟信号转换为原始数字量，并送CPU系统进行信号处理。

5.如权利要求1所述的提高振动监视仪表信号测量精度的方法，其特征在于：所述CPU系统回路(6)为以CPU芯片为中心所构成的计算机系统，CPU系统回路(6)完成数据采集、计算、控制和输出。

6.如权利要求1所述的提高振动监视仪表信号测量精度的方法，其特征在于：所述信号放大器G2回路(7)包含信号放大器G2，信号放大器G2采用一片高精度程控仪表放大器，其数字可控增益范围为1/8～128，信号放大器G2为相加放大器，将输入信号与经D/A转换后的直流分量信号，同时输入到相加放大器进行相加处理，消除信号中的直流分量进而隔离直流信号，信号放大器G2的放大倍数由CPU系统控制，CPU系统控制根据输入信号的大小自适应地调整放大器的放大倍数。

7.如权利要求1所述的提高振动监视仪表信号测量精度的方法，其特征在于：所述信号放大器G3回路(8)包含信号放大器G3，信号放大器G3采用一片高精度仪表放大器，采用一片低温漂的数字电位器来调整增益，其放大范围为1.5～128倍，信号放大器G3的放大倍数由CPU系统控制，CPU系统控制根据输入信号的幅值自适应地调整放大器的放大倍数，信号放大器G3将输入信号调整到模数转换器回路二(9)输入的最佳幅值。

8.如权利要求1所述的提高振动监视仪表信号测量精度的方法，其特征在于：所述模数转换器回路二(9)采用18位的ADC模数转换芯片完成模数转换，将规范后的模拟信号转换为交流信号的原始数字量，并送CPU系统进行信号处理，得到振动参数的测量值。