本實(shí)用新型涉及物流運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種物流運(yùn)輸振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

物流是物品從供應(yīng)地向接收地的實(shí)體流動(dòng)過(guò)程，根據(jù)實(shí)際需要，將運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裝卸、搬運(yùn)、包裝、流通加工、配送、信息處理等基本功能實(shí)施有機(jī)結(jié)合。運(yùn)輸是現(xiàn)代物流業(yè)中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)之一，通過(guò)運(yùn)輸，向生產(chǎn)者源源不斷地運(yùn)送生產(chǎn)材料，保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行，同時(shí)又把商品不斷地運(yùn)送到消費(fèi)市場(chǎng)，滿足消費(fèi)者的需求。

由于生產(chǎn)需求的多元化，運(yùn)輸?shù)奈锲肪哂卸鄻有?，?duì)運(yùn)輸?shù)囊蟪尸F(xiàn)多樣化。易碎物品或危險(xiǎn)品的運(yùn)輸，需要對(duì)其運(yùn)輸過(guò)程中的振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以保證運(yùn)輸物品的完整性或安全性。但現(xiàn)有技術(shù)的許多振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)已不能滿足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的要求，由于速度慢、體積大、精度不高、功能單一、價(jià)格昂貴，越來(lái)越不適應(yīng)物流運(yùn)輸監(jiān)測(cè)的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種物流運(yùn)輸振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種物流運(yùn)輸振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括微處理器和與微處理器電連接的A/D轉(zhuǎn)換電路、電源電路、無(wú)線通信模塊、LCD顯示模塊、通道選擇按鈕，所述A/D轉(zhuǎn)換電路與信號(hào)調(diào)理電路連接，所述信號(hào)調(diào)理電路與壓電傳感器連接，壓電傳感器安裝在被監(jiān)測(cè)的貨物上；所述信號(hào)調(diào)理電路包括電荷放大器和與電荷放大器連接的電壓放大器，所述電壓放大器與低通濾波器連接，所述低通濾波器與一級(jí)積分器連接，所述一級(jí)積分器與二級(jí)積分器連接。

上述的一種物流運(yùn)輸振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述壓電傳感器采用YD系列壓電式傳感器YD-1。

上述的一種物流運(yùn)輸振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述低通濾波器采用基于AD626的有源低通濾波電路。

上述的一種物流運(yùn)輸振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述一級(jí)積分器、二級(jí)積分器均采用基于TL074的積分電路。

上述的一種物流運(yùn)輸振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述無(wú)線通信模塊采用4G通信模塊。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型使用壓電式傳感器采集數(shù)據(jù)，測(cè)量指標(biāo)是振動(dòng)物體表面的加速度、速度和位移。系統(tǒng)采用鋰電池供電，能夠保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和持續(xù)性；對(duì)于信號(hào)的調(diào)理，采用的是二階壓控電壓源巴特沃斯高通濾波器，消除了干擾信號(hào)的同時(shí)保證了信號(hào)的頻帶寬度；具有遠(yuǎn)程通信功能，可以將監(jiān)測(cè)的振動(dòng)狀況數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送到遠(yuǎn)程的監(jiān)控終端上；同時(shí)，測(cè)量的精度高，測(cè)量速度快，體積較小，功能多樣，成本較低。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本實(shí)用新型的目的、特征和效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本實(shí)用新型的信號(hào)調(diào)理電路結(jié)構(gòu)框圖。

圖3是本實(shí)用新型的電荷放大器原理圖。

圖4是本實(shí)用新型的低通濾波器原理圖。

圖5是本實(shí)用新型的一級(jí)積分器原理圖。

圖6是本實(shí)用新型的二級(jí)積分器原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，一種物流運(yùn)輸振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括微處理器1和與微處理器1電連接的A/D轉(zhuǎn)換電路4、電源電路5、無(wú)線通信模塊6、LCD顯示模塊7、通道選擇按鈕8，所述A/D轉(zhuǎn)換電路4與信號(hào)調(diào)理電路3連接，所述信號(hào)調(diào)理電路3與壓電傳感器2連接，壓電傳感器2安裝在被監(jiān)測(cè)的貨物上；所述信號(hào)調(diào)理電路3包括電荷放大器31和與電荷放大器31連接的電壓放大器32，所述電壓放大器32與低通濾波器33連接，所述低通濾波器33與一級(jí)積分器34連接，所述一級(jí)積分器34與二級(jí)積分器35連接。

本實(shí)施例中，所述壓電傳感器2采用YD系列壓電式傳感器YD-1。壓電式加速度傳感器在振動(dòng)測(cè)試領(lǐng)域中是應(yīng)用最廣泛的傳感器之一，它具有工作頻帶寬、體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、安裝方便、不易損壞等有點(diǎn)。壓電式傳感器主要利用壓電晶體受壓縮時(shí)產(chǎn)生壓電效應(yīng)，產(chǎn)生電荷量。

壓電加速度傳感器要求高輸入阻抗的電荷放大器，對(duì)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行變換。測(cè)振儀中使用的壓電晶體加速度傳感器，輸出電荷信號(hào)，所以前置放大電路采用電荷放大器的形式，其輸出電壓正比于輸入電荷。另外還可以將高內(nèi)阻的電荷源轉(zhuǎn)換為低內(nèi)阻的電壓源輸出，起到了阻抗變換的作用。

電荷放大器電路原理圖如圖3所示。其工作原理是:具有壓電效應(yīng)的物質(zhì)在受到外界壓力時(shí)產(chǎn)內(nèi)部電場(chǎng)，從而在兩個(gè)輸出極板上分別產(chǎn)生一定數(shù)量的極性相反的電荷Q，此時(shí)壓電片相當(dāng)于一個(gè)電容器，其電容值為CA，圖中虛線部分就是壓電晶體加速度傳感器的等效電路。壓電片兩板之間輸出電壓Ua=Q/CA，考慮到放大器A輸入阻抗中的電容CI，連接電纜的電容CC，則整個(gè)傳感器的等效電容C=Ca+CC+CI，此時(shí)傳感器之間輸出部分的實(shí)際電壓為U=C/Q 。但是由于放大器輸入阻抗中的電阻RA以及壓電晶體傳感器輸出電阻RA不可能是無(wú)窮大的，所以將有一部分電荷通過(guò)RI和RA泄漏掉，導(dǎo)致壓電晶體兩塊極板之間的電壓不斷下降，這和電容放電的情況類(lèi)似，極板之間的輸出電壓將以時(shí)間常數(shù)τ≈RC(R=RI//RA≈RI)衰減，衰減的快慢由τ決定，一般情況下有RA>>RI，所以盡量增加前置放大電路的輸入電阻是壓電傳感器對(duì)前置放大器的主要技術(shù)要求之一。

本實(shí)施例中，所述低通濾波器33采用基于AD626的有源低通濾波電路。利用AD626能方便實(shí)現(xiàn)低通濾波器的功能，只要在濾波器引腳和地之間連接一個(gè)電容，就能進(jìn)行低通濾波，其電路如圖4所示。將引腳7接入地之可以得到的放大倍數(shù)為100，即K=100。

本實(shí)施例中，所述一級(jí)積分器34、二級(jí)積分器35均采用基于TL074的積分電路。一級(jí)積分器電路設(shè)計(jì)需要把加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為速度信號(hào)，電路圖如圖5所示,二級(jí)積分器電路設(shè)計(jì)需要把速度速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移信號(hào)，電路圖如圖6所示。

本實(shí)施例中，所述無(wú)線通信模塊6采用4G通信模塊?？梢詫⒈O(jiān)測(cè)的振動(dòng)狀況數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送到遠(yuǎn)程的監(jiān)控終端上，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控，提升了系統(tǒng)可靠性。

本實(shí)用新型工作原理是：傳感器模塊采用的是壓電式加速度傳感器把振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電荷信號(hào)。信號(hào)調(diào)理模塊包括電荷放大電路、濾波電路和積分電路（一次積分和二次積分），該模塊將傳感器轉(zhuǎn)換成的微弱的電壓信號(hào)放大、濾波，然后通過(guò)積分電路將加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換成速度和位移，A/D轉(zhuǎn)換電路模塊是將電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)以便讓微處理器處理，LCD顯示模塊將測(cè)量結(jié)果通過(guò)顯示屏直觀的顯示出來(lái)。無(wú)線通信模塊可以將監(jiān)測(cè)的振動(dòng)狀況數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送到遠(yuǎn)程的監(jiān)控終端上，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控，提升了系統(tǒng)可靠性。

以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。