集成的振动测量和分析系统的利记博彩app

专利名称：集成的振动测量和分析系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及在运行的机器中通过测量机器振动检测机器的机械、电气和电磁故障状态的领域，尤其是涉及一种对反映机器振动的时域信号进行实时数字处理的系统。
背景技术：
机器监测系统中常规模拟积分存在的问题
实现从一种振动相关信号(比如加速度)到另一种振动相关信号(比如速度或位移)的转换是振动监测系统的常见要求。典型的例子可以是通过对加速度信号的积分实现从加速度到速度的转换。类似地，相反的转换可以通过对速度信号进行微分而实现。在过去，人们通过使用模拟硬件滤波器实现这些转换。在收集数据后，这样的转换也可以通过在转换了的频域数据上执行快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)的软件实现。图4中显示了一种理想的硬件积分器。这种电路通过一个与1/R1XC2成比例的转换因子将加速度(或者速度)信号直接转换成速度(或者位移)信号。不幸的是，由于高直流电流增益，这种电路在实际中并不适用。由于运算放大器的偏移电流和电压，这种电路会很快达到饱和。图5显示了一种更精密的电路，其中增加的R2和Cl限制了运算放大器的低频响应以防止饱和。适当的选择Rl和Cl可以在信号之间提供直接的转换(比如用于加速度到速度转换的61. 45/f)。这种方法在数据采集之前直接转换信号，因而不需要额外的数据处理。然而，它并不能为改变转换因子提供灵活性，并受硬件电子元件参数的可变性所支配。另外，因为低频运行在物理上需要大型组件，因此它消耗了大量的电路板空间。另一种现有的转换方法是使用模拟/数字转换器(Analog-to-Digital Converter, ADC)将振动信号数字化，使用FFT方式将信号变换为频域信号，并在所得到频谱上应用积分或微分处理。这个过程在图6中得到描述。此方法的缺点在于其缺乏实时连续地进行转换的能力，以及运行FFT变换所需的系统复杂度。另外，生成积分时域波形信号需要对数据进行大量的处理(比如正反快速傅立叶运算)。最后，FFT方法假设信号是静态的，但此假设对动态信号环境下并不正确而且会在重新生成时域信号时导致误差。这样，我们所需要的就是一种能减少硬件复杂度，减少数据存储需求，并能在不采用FFT处理方法的情况下对时域振动信号波形进行直接积分或微分的转换系统。机器监测系统中常规模拟信号调节存在的问题
如图7所示，典型的振动分析通道50包括模拟前端52、模拟/数字转换器(ADC)M，和数字信号处理器(DSP) 56或者微控制器。模拟前端52通常包含振动传感器58、输入放大器60、AC耦合放大器62、模拟积分器64、变增益放大器66和低通抗混叠滤波器和高通滤波器68。在模拟领域里实现前端信号调节功能导致了大量的问题。因电子元件参数的变化导致信号通道的灵敏度和带宽也产生变化，此时需要校准。模拟电子元件在印刷电路板上需要相对较大的空间，并且其低噪音的设计需要消耗大量的能量。而且它们在可编程性上也受到限制。对于用于高危环境下的系统设计，降低了的电压和电容留量在模拟信号通道中强制了噪音和带宽的折中设计。因此我们所需要的就是一种在数字领域里执行其前端信号调节功能的机器振动测量系统，比如在现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit,ASIC)中执行，或者是作为数字信号处理器中的一种算法。对于现有技术中的机械振动分析仪的讨论可以为理解本发明中的机器振动测量系统的各种优点提供进一步的背景资料。授权给Garcia等人的美国专利US 5，412，985，授权给Canada等人的美国专利US 5，633，811，授权给Piety等人的美国专利US 5，965，819 和授权给Leigh的美国专利US 2006015738A1代表此类现有的振动分析仪。授权给Garcia等人的美国专利US 5，412，985公开了在机械振动分析仪中使用 IIR或HR滤波器。它结合了模拟信号处理，包括积分处理，它在模拟/数字转换之前需要进行抗混叠滤波。授权给Canada等人的美国专利US 5，633，811描述了一种具有模拟信号处理能力的机械振动分析仪，其含有模拟积分器、直流(DC)补偿、增益控制和固定频率低通抗混叠滤波器。除了这种模拟电路之外，此专利还公开了数字滤波、抽取(decimation)和三角 (sigma-delta)噪声整形。授权给Piety等人的美国专利US 5，965，819描述了一种振动分析仪中的并行处理过程，其中代表运行中的机器的被测量出的性能的模拟传感器信号被分解并被至少两条并行电路同时处理。在并行模数转换之前的每一并行电路均具有输入滤波器、积分器、直流补偿、放大器和电路滤波器。每一并行电路均能执行不同类型的具有多变模拟信号调节和采样率要求的信号分析。授权给Leigh的美国专利US2006015738A1描述了一种机械振动分析方法，其在一个机械振动分析仪中从一种振动信号里提取多种类型的振动信号，并选择一种数字加速度信号或者第一数字积分以将数字加速度信号转化为速度信号，或者在选择第一数字积分器以将数字加速度信号转化为速度信号之后选择第二数字积分器以将速度信号转换为位移信号。基于Leigh的专利的振动分析仪结合了作用于来自加速度计的模拟信号上的模拟信号调节，此模拟信号调节包括了缩放、直流补偿和抗混叠滤波。Leigh的专利需要在使用模拟/数字转化器(DAC)对模拟信号进行数字化处理之前对采样频率进行选择。在以上所提及的美国专利中公开的机械振动分析器并没有公开以下在本发明的某些实施例中出现的一些要素
(a)模拟/数字转换器中的固定的模拟/数字采样率；
(b)并行振动信号处理电路的灵活的现场可编程性；
(c)FPGA中并行振动信号的处理；
(d)ASIC中并行振动信号的处理；
(e)一种理想的使用差分方程式的积分器转移函数；
(f)使用任意重采样器的合成采样率；
(g)从振动信号中移除直流分量的数字滤波器；
(h)在非充电电池和能量采集器电源之间切换的开关控制电路；
(i)抗混叠滤波器的数字化实施；(j)缩放电路的数字化实施；
(k)用无需模拟校准的数字化设计代替常规模拟信号调节校准； (1)在数字域中的将加速度信号转化为位移信号的单级双积分器； (m)用于将多个数字振动输入信号中的任一个导出到多个输出端中的任一个的现场可编程开关装置。授权给hanaga等人的美国专利US 5，696，420和授权给Tomita的美国专利US 7，164，853描述了用于检测设备本身动作的控制设备。授权给hanaga等人美国专利US 5，696，420描述了一种用于检测带有音频耳机的用户脑袋摇动的控制设备。此设备使用一种读取控制信号并控制音频信号以产生关于带有耳机的聆听者的方向的虚拟声源定位的振动类型陀螺仪。此专利公开了使用一种带有数字滤波器(比如无限脉冲响应数字滤波器IIR、有限脉冲响应数字滤波器FIR或其它类似的滤波器)的数字积分器和数字微分器。此专利中的振动类型陀螺仪是一种控制装置而不是象本发明的一样是测量装置。举例来说，以下特征是美国专利US 5，696，420中的装置所需要的，但本发明却不需要(因而本发明尽量避免带有这些特征中的个别或全部)
(a)将调幅检测信号转换为数字信号；
(b)将调制的压电输出信号解调以得到一个正确的检测输出信号；
(c)将压电元件整合入装置的主体内；
(d)使用一对压电元件进行检测，并使用一对压电元件进行驱动，再使用一个差分放大器取得所述一对用于检测的压电元件的输出信号中的差分输出信号；
(e)从外界提供控制信号。授权给Tomita的美国专利US 7，164，853描述了一种振动校正光学控制设备。此设备检测由手部移动或者其它类似原因引起的振动以提供光学模糊的校正控制。其专利文件提及使用一种低通滤波器，比如HR或UR滤波器。其还公开了一种数字积分运算单元。 此美国专利需要多种本发明并不需要的特征(因而本发明避免带有这些特征中的个别或全部)
(a)可以检测地球自转偏向力的角速度传感器；
(b)振动检测和信号处理单元；
(c)标准值计算单元；
(d)需要在执行积分或者微分处理之前测定非正常的振动迹象；
(e)驱动信号运算单元。另外，Inanaga等人和Tomita的专利中的控制设备与本发明所提供的机械振动分析仪之间存在着未公开用途的巨大分歧。即使将美国专利US 5，696，420和US 7，164，853 结合到一起，也不能描述出本发明的不同实施例中的几个重要的特征，或者给出这些特征的启示，比如
(a)测量标示着机器振动能级的振动信号；
(b)测量标示着机器故障或运行状态的机器参数；
(c)感应机器的加速度参数；
(d)现场可编程性；
(e)FPGA 处理；(f)ASIC 处理；
(g)选择；
(h)移除直流信号分量；
(i)使用一个固定的采样率对模拟振动信号进行采样；以及 (j)从一个固定采样率中合成其它的采样率。除了那些列出的之外，还有许多其它的美国专利US 5，696，420和US 7，164，853 并未提供的但却是机械振动分析所必需的特征的例子。

发明内容
一种在输入的数字化振动数据上执行实时积分或微分处理的振动数据收集系统可以满足以上或者其它的需求。此系统使用运行在输入数据的传输率上的数字无限脉冲响应滤波器(nR)提供积分或微分功能。使用此种方法的系统减少了硬件复杂度和数据存储需求。另外，此系统提供了无需采用FFT处理方法而能对储存的时间波形进行直接积分或者微分的能力。在一个优选的实施例中，本发明提供了一种用于测量反映机器故障状态的机器振动能级的实时信号转换装置。此信号转换装置包括测量反映运行的机器的机械、电气或者电磁故障状态的模拟信号的传感器，一些故障状态实例包括机械失衡、未对准、传动轴弯曲、松弛、共振、电动机转子断条、齿轮断齿、轴承缺陷、油膜涡动、油膜震荡、相位不平衡、匝间短路等。典型地，所述传感器是一振动传感器，比如加速计或速度传感器(sensor)或位移计，有时也可以是电机磁线圈或者电流钳。除了这些动态信号检测传感器(transducer) 之外，一些实施方案更多地使用静态传感器(sensor)，通常提供0到5 V或者4到20 mA的输出信号，以检测资产的健康特征，比如厚度、温度、磨蚀效应或者材料性质。模拟/数字转换(ADC)电路对在输入数据的传输率上对模拟信号进行采样，以将模拟信号转换成第一数字信号。在其输入端，无限脉冲响应滤波器在输入数据的传输率上接收第一数字信号，并在输入数据的传输率上对第一数字信号上执行数学运算以大体上实时生成第二数字信号。第二数字信号标示了机器的状态，而所述数学运算可以从包含有积分运算和微分运算的群组中选取。另一方面，本发明提供了一种用于测量反映了机器故障状态的机器振动特征的方法。在一优选的实施例中，所述方法包括
(a)感应机器的振动并基于所感应的振动生成模拟振动信号；
(b)使用固定的采样率对模拟信号进行采样以生成第一数字振动信号；
(c)在所述第一数字振动信号的固定采样率的基础上合成其它采样率，从而消除对抗混叠滤波器的需求；
(d)对第一数字振动信号进行高通滤波以移除直流(DC)分量；
(e)对第一数字振动信号执行第一数学运算以生成反映机器振动特征的第二数字信号，其中所述第一数字运算从包含有积分运算和微分运算的群组中选取。在优选的实施例中，在振动感应步骤(a)和采样步骤(b)之间没有执行任何信号调节步骤，比如没有增益放大、直流移除、抗混叠过滤或高通滤波。另一方面，本发明提供了一种用于测量反映机器故障状态的机器振动特征的实时信号转换装置。本发明的一个实施例的信号转换装置包括感应机器振动并在所感应的振动基础上生成模拟振动信号的振动传感器，其中模拟振动信号标示了机器的故障状态。模拟 /数字转换(ADC)电路对模拟振动信号进行采样以生成第一数字振动信号。数字高通滤波器对所述第一数字振动信号进行过滤以移除直流分量。数字无限脉冲响应滤波器在所述第一数字振动信号上执行数学运算以生成反映机器振动能级的第二数字振动信号，其中所述数学运算从一组包括有积分运算和微分运算的群组中选择。在此实施例中，所述提供给模拟/数字转换电路的模拟振动信号并没有经过增益放大和抗混叠过滤。在替换的实施例中，不使用振动传感器收集机器振动信息和产生揭露机械故障状态的模拟信号，可以代替使用磁线圈传感器或者电流钳传感器测量机器电磁信息并生成揭露电动机转子和定子故障的模拟信号。另外，使用电流钳传感器或者使用可以测量电流或者电压的传感器测量机器电流和/或电压信息，进一步揭露电机转子和定子的故障。本领域中的技术人员根据这里所述的振动信号处理方法明白如何处理这些来自替换的传感器的模拟信号。在一些实施例中，数字高通滤波器和数字无限脉冲反应滤波器在现场可编程门阵列(FPGA)中实施。所述现场可编程门阵列可能包括一个嵌入式处理器以控制储存并处理与第一数字振动信号或第二数字振动信号相关的数据。在一些其他的实施例中，所述数字高通滤波器和数字无限脉冲反应滤波器在专用集成电路(ASIC)中实施。


结合附图和具体实施方式
对本发明进行进一步阐述之后，本发明的更多优点就会体现出来，其中为了更加清楚地显示细节，附图中的组件并没有按照比例绘制，附图中相同的标号表示相同的部件，其中
图1描述了一种基于本发明的实施例的理想实时积分器；
图2描述了一种基于本发明的实施例的带限(band-limited)实时积分器；
图3描述了 HR积分器和带限模拟积分器的频率响应曲线；
图4描述了一种理想的硬件积分器；
图5描述了一种带限硬件积分器；
图6描述了一种FFT振动数据处理系统；
图7描述了一种常规机器振动测量系统，其中信号处理功能由模拟组件执行； 图8描述了一种多通道机器振动测量系统，其中信号处理功能由现场可编程门阵列以数字化方式执行；
图9描述了一种多通道机器振动测量系统，其中信号处理功能由包括有嵌入式处理器的现场可编程门阵列以数字化方式执行；
图10描述了一种用于向机器振动测量系统提供能源的电路。
具体实施例方式实时数字积分器
图1显示了一种理想的实时积分器系统10的基本结构。此理想的系统10包括模拟/ 数字转换器(ADC) 12和理想积分器14。此理想积分器14可以通过一个只含有一个乘法运算、两个加法运算和对应每一 ADC时钟周期的一个存储位置的差分方程而实现，此差分方程表达如下
权利要求
1.一种用于测量反映机器故障状态或机器运转状态的机器振动能级的实时信号转换装置，所述信号转换装置包括用于产生模拟振动信号的振动传感器，所述模拟振动信号包括动态振动信号分量和直流(DC)信号分量，其中至少所述模拟振动信号分量反映了机器的运行状态或者机器的故障状态；用于在输出数据的传输率上对模拟振动信号进行采样以将所述模拟振动信号转换为第一数字振动信号的模拟/数字转换(ADC)电路，该ADC电路有一动态范围，能够通过实时数据滤波器移除DC信号分量；以及用于在输入数据的传输率上接收所述第一数字振动信号并在输入数据的传输率上对所述第一数字振动信号执行数学运算以大体上实时生成第二数字振动信号的数字无限脉冲反应滤波器，其中所示第二数字振动反映了机器的振动能级，其中所述算学运算从包含有积分运算和微分运算的群组中选取。
2.根据权利要求1所述的一种实时信号转换装置，其特征在于在由多个ADC时钟周期限定的第一时间段内，所示模拟/数字转换电路在输入数据的传输率上将所述模拟振动信号转换成所述第一数字振动信号的多个第一输入数据值；数字无限脉冲反应滤波器在所述第一时间段内生成所述第二数字振动信号的多个第一输出数据值。
3.根据权利要求1所述的一种实时信号转换装置，其特征在于 所示模拟/数字转换电路生成所述第一数字振动信号的多个输入数据值； 所述数字无限脉冲反应滤波器根据以下方程式对所述第一数字振动信号的多个输入数据值执行数学运算以生成所述第二数字振动信号的多个输出数据值Yn = A * Xn + B * xn_2 + C * + D * ya_2，其中Yn是第二数字振动信号的第η个输出数据值，Yn-!是第二数字振动信号的输出数据值yn的前一输出数据值，yn_2是第二数字振动信号的输出数据值Ylri的前一输出数据值，xn是第一数字振动信号的第η个输入数据值，Xn-!是第一数字振动信号的输入数据值^的前一输入数据值，xn-2是第一数字振动信号的输入数据值Xlri的前一数输入据值，并且A、B、C和D是常数。
4.根据权利要求1所述的一种实时信号转换装置，其特征在于所述模拟/数字转换电路对模拟振动信号进行采样的输入数据的传输率至少是模拟振动信号的奈奎斯特频率的两倍，以使由所述数字无限脉冲反应滤波器所产生第二数字振动信号大体上等于带限模拟无限脉冲反应滤波器的输出信号。
5.根据权利要求1所述的一种实时信号转换装置，其特征在于所述数字无限脉冲反应滤波器在现场可编程门阵列(FPGA)中实施。
6.根据权利要求5所述的一种实时信号转换装置，其特征在于所述现场可编程门阵列包含有用于控制存储和处理与所述第一数字振动信号和第二数字振动信号中至少一种相关的数据的嵌入式处理器。
7.根据权利要求1所述的一种实时信号转换装置，其特征在于所述数字无限脉冲反应滤波器在专用集成电路(ASIC)中实施。
8.根据权利要求7所述的一种实时信号转换装置，其特征在于所述专用集成电路包含有用于控制存储和处理与所述第一数字振动信号和第二数字振动信号中至少一种的相关的数据的嵌入式处理器。
9.一种用于检测反映机器故障状态或机器运行状态的机器振动能级的方法，所述方法包括感应机器的振动并在所感应的振动的基础上生成模拟振动信号； 在固定的采样率上对所述模拟振动信号进行采样以生成第一数字振动信号； 在所述第一数字振动信号的固定采样率的基础上合成其它采样率，以便于消除任何对抗混叠滤波器的需要；对所述第一数字振动信号进行高通滤波以移除直流(DC)分量；对第一数字振动信号执行第一数学运算以生成反映机器振动能级的第二数字振动信号。
10.根据权利要求9所述的一种方法，其特征在于所述方法还包括对所述第二数字振动信号执行第二数学运算以生成反映机器振动能级的第三数字振动信号，其中所述第二数学运算从含有积分运算和微分运算的群组中选取。
11.根据权利要求9所述的一种方法，其特征在于所述步骤中至少步骤(d)和(e)在现场可编程门阵列(FPGA)中实施。
12.根据权利要求9所述的一种方法，其特征在于所述步骤中至少步骤(d)和(e)在专用集成电路(ASIC)中实现。
13.根据权利要求9所述的一种方法，其特征在于在步骤(a)和(b)之间无需执行信号调节步骤，其中所述信号调节步骤从含有增益放大、DC移除、抗混叠滤波的群组中选取。
14.一种用于测量反映机器的故障状态或机器的运行状态的振动能级的实时信号转换装置，所述信号转换装置包括用于感应机器振动并在所感应的机器振动的基础上生成模拟振动信号的振动传感器， 其中所述模拟振动信号反映了机器的运行状态或者机器的故障状态；用于对模拟振动信号进行采样以生成第一数字振动信号的模拟/数字转换电路 (ADC)；用于对所述第一数字振动信号进行滤波以移除其中的直流(DC)分量的数字高通滤波器；以及用于对第一数字振动信号执行数学运算以生成反映机器振动能级的第二数字振动信号的数字无限脉冲反应滤波器；其中无需对送至模拟/数字转换电路的模拟振动信号进行增益放大和抗混叠滤波处理。
15.根据权利要求14所述的一种实时信号转换装置，其特征在于所述数字高通滤波器和数字无限脉冲反应滤波器在现场可编程门阵列(FPGA)中实施。
16.根据权利要求15所述的一种实时信号转换装置，其特征在于所述现场可编程门阵列包含有用于控制存储和处理与所述第一数字振动信号和第二数字振动信号中至少一种相关的数据的嵌入式处理器。
17.根据权利要求14所述的一种实时信号转换装置，其特征在于所述模拟/数字转换电路在输入数据的传输率上对模拟振动信号进行采样，并在由多个ADC时钟周期限定的第一时间段内，所示模拟/数字转换电路在输入数据的传输率上将所述模拟振动信号转换成所述第一数字振动信号的多个第一输入数据值；以及所述数字无限脉冲反应滤波器在所述第一时间段内生成多个所述第二数字振动信号的第一输入数据值。
18.根据权利要求17所述的一种实时信号转换装置，其特征在于所述模拟/数字转换电路对模拟振动信号进行采样的输入数据的传输率至少是模拟振动信号的奈奎斯特频率的两倍，以使由所述数字无限脉冲反应滤波器所产生第二数字振动信号大体上等于带限模拟无限脉冲反应滤波器的输出信号。
19.一种用于测量反映机器的故障状态或机器的运行状态的振动能级的实时信号转换装置，所述信号转换装置包括用于感应机器振动并在所感应的机器振动的基础上生成模拟振动信号的振动传感器， 其中所述模拟振动信号反映了机器的运行状态或者机器的故障状态；用于对模拟振动信号进行采样以生成第一数字振动信号的模拟/数字转换(ADC)电路；用于对所述第一数字振动信号执行数学运算以生成反映机器振动能级的第二数字振动信号的数字无限脉冲反应滤波器；用于为所述装置提供第一功率级能量的非充电电池；用于为所述装置提供第二功率级能量的能量采集器，其中第二功率级大体上小于第一功率级；以及用于在非充电电池和能量采集器之间至少部分基于装置的功率需量进行切换的开关控制电路，其中所述开关控制电路在第二功率级已能满足装置的功率需求时从能量采集器中提供能量给所述装置，并在第二功率级不能满足装置的功率需求时从非充电电池中提供能量给所述装置。
20.一种用于测量反映机器的故障状态或机器的运行状态的振动能级的实时信号转换装置，所述信号转换装置包括用于感应机器的第一参数并在所感应参数的基础上生成第一模拟信号的第一传感器， 其中所述第一模拟信号反映了机器运行状态或机器故障状态；用于感应机器的第二参数并在所感应振动的基础上生成第二模拟信号的第二传感器， 其中所述第二模拟信号反映了机器运行状态或机器故障状态；用于对所述第一和第二模拟信号进行采样以在所述第一模拟信号的基础上生成第一数字信号并在所述第二模拟信号的基础上生成第二数字信号的一个或多个模拟/数字转换(ADC)电路；具有用于并行处理多个信号的多个通道的现场可编程门阵列(FPGA)，所述多个通道包括用于处理所述第一数字信号和第二数字信号中的一个或者多个信号的第一 FPGA通道；以及用于处理所述第一数字信号和第二数字信号中的一个或者多个信号的第二 FPGA通道。
21.根据权利要求20所述的一种实时信号转换装置，其特征在于所述信号转换装置还包括开关装置，所述开关装置的第一设定值用于为第一 FPGA通道提供第一数字信号以及为第二 FPGA通道提供第二数字信号，所述开关装置的第二设定值用于为第二 FPGA通道提供第一数字信号以及为第一 FPGA通道提供第二数字信号。
22.根据权利要求20所述的一种实时信号转换装置，其特征在于所述第一传感器是用于感应机器振动能级的振动传感器，所述第一模拟信号是模拟振动信号，所述第一数字信号是数字振动信号；所述第二传感器是用于得到机器的视觉影像的摄像机，所述第二模拟信号是模拟视觉影像信号，所述第一数字信号是数字视觉影像信号。
23.一种用于测量反映机器的故障状态或机器的运行状态的振动能级的实时信号转换装置，所述信号转换装置包括至少一个用于感知机器的加速度参数并在所感知的加速度参数的基础上生成模拟加速度信号的加速度传感器，其中所述模拟加速度信号反映了机器的运行状态或者机器的故障状态；一个或者多个用于对模拟加速度信号进行采样并在所述模拟加速度信号的基础上生成数字加速度信号的模拟/数字转换(ADC)电路；具有用于并行处理多个数字信号的多个通道的现场可编程门阵列(FPGA)，所述多个通道包括执行第一积分处理以从所述数字加速度信号中得出数字位移信号的第一 FPGA通道， 其中在第一积分处理期间无需生成中间的速度信号；以及执行第二积分处理以从所述数字加速度信号中得出数字速度信号的第二 FPGA通道。
24.根据权利要求23所述的一种实时信号转换装置，其特征在于所述信号转换装置还包括用于处理所述数字加速度信号、数字速度信号和数字位移信号中的一个或者多个信号以对机器的故障状态或机器的运行状态进行分析的处理器。
25.一种用于测量反映机器的故障状态或机器的运行状态的振动能级的实时信号转换装置，所述信号转换装置包括多个用于感应多个机器振动参数并在所感应的振动参数的基础上生成多个模拟振动信号的传感器，其中所述模拟振动信号反映了机器的故障状态或机器的运行状态；一个或者多个用于对多个模拟振动信号进行采样以在多个模拟振动信号的基础上生成多个数字振动信号的模拟/数字转换(ADC)电路；具有多个输入端和多个输出端的开关装置，其中多个输入端接收由一个或多个ADC电路生成的多个数字振动信号，所述开关装置用于将位于所述多个输入端中的任一端的多个数字振动信号中的任一个导向所述多个输出端中的任一端；与所述开关装置的多个输出端连接的具有多个通道的现场可编程门阵列，所述多个通道用于并行处理所述多个数字振动信号。
全文摘要
本发明公开了一种在输入的数字化振动数据上执行实时积分或微分处理的振动数据收集系统可以满足以上或者其它的需求。此系统使用运行在输入数据的传输率上的数字无限脉冲响应滤波器(IIR)提供积分或微分功能。使用此种方法的系统减少了硬件复杂度和数据存储需求。另外，此系统提供了无需采用FFT处理方法而能对储存的时间波形进行直接积分或者微分的能力。
文档编号G01H1/00GK102374876SQ20111023456
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月16日 优先权日2010年8月16日
发明者约瑟夫·C·鲍德温 申请人:Csi技术股份有限公司