УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к измерительной технике, а более конкретно к устройствам для измерения параметров вибрации, в корпусе которых имеется датчик вибрации MEMS-типа, соединенный с микроконтроллером и с блоком питания.
Уровень техники.
В настоящее время известны различные устройства для измерения параметров вибрации, в корпусе которых имеется датчик вибрации MEMS-типа, соединенный с микроконтроллером и с блоком питания, например тот, что описан в патенте на изобретение патент RU 2226676 МПК 7 G01H17/00 опубликованный 28.07.2003),
Данное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели и взято за прототип к предлагаемой полезной модели. Недостатком данного устройства является недостаточная точность измерения параметров вибрации внешнего объекта.
Кроме того, имеются дополнительные недостатки данного устройства: для реализации функции контроля работоспособности датчика вибрации используется дополнительный вход для переключения датчика из режима измерения и контроля в режим проверки работоспособности, имеется возможность проверки только датчика в целом без анализа целостности аналогового тракта и оценки неизменности точки установки датчика. В указанном устройстве невозможна реализация функции самодиагностики датчика, для периодического контроля требуется наличие внешней системы.
Раскрытие полезной модели.
Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить устройство для измерения параметров  вибрации, в корпусе которого имеется датчик вибрации MEMS-типа, соединенный с микроконтроллером и с блоком питания, позволяющий как минимум сгладить, указанный выше недостаток, а именно обеспечить повышение точности измерения параметров вибрации внешнего объекта посредством исключения влияния температуры на показания датчика вибрации, что и является поставленной технической задачей настоящей полезной модели.
Для достижения этой цели устройство дополнительно имеет датчик температуры основания корпуса устройства и датчик температуры микроконтроллера, соединенные с вычислительным ядром микроконтроллера.
Благодаря таким выгодным характеристикам появляется возможность более точного измерения параметров вибрации внешнего объекта. Измерение температуры в двух точках необходимо для того, чтобы вычислительное ядро датчика могло определить наличие переходного процесса по температуре, т.е. если температура внутри микроконтроллера равна наружной температуре (разница не должна превышать 2 градуса) - имеем равновесное состояние,  если разница выше 2-х градусов - имеем переходной процесс. В функцию коррекции вибрации по температуре подаются обе точки измерения температуры, для повышения скорости реакции на переходной процесс.
Существует еще один преимущественный вариант исполнения полезной модели, в котором устройство дополнительно имеет блок аналогового усиления, соединенный с вычислительным ядром микроконтроллера.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность подавать на вычислительное ядро микроконтроллера уже преобразованные в цифровой вид аналоговые сигналы с датчиков устройства.
Существует еще один преимущественный вариант исполнения полезной модели, в котором устройство дополнительно имеет приемопередатчик, соединенный с микроконтроллером.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность принимать и передавать данные с устройства, в том числе касательно температуры на внешний электронный блок, например пульт управления, компьютер.
Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Краткое описание чертежей.
Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемый рисунок на котором:
- фигура 1 схематично изображает функциональную схему устройства для измерения параметров вибрации, согласно полезной модели.
Согласно фигуре 1 устройство для измерения параметров вибрации имеет корпус 1, в котором имеется датчик 2 вибрации MEMS-типа, (интегральный MEMS-акселерометр, датчик виброускорения) соединенный с микроконтроллером 3 и с блоком питания. (На фигуре не показан).
Устройство дополнительно имеет датчик 4 температуры внутреннего объема корпуса устройства и датчик 5 температуры микроконтроллера, соединенные с вычислительным ядром 6 микроконтроллера 3.
На фигуре показан вариант соединения через аналогово-цифровой преобразователь 7.
Датчик 4 температуры внутреннего объема корпуса устройства закреплен на том же основании корпуса, на котором закреплен датчик вибрации MEMS-типа.
Устройство дополнительно может иметь приемопередатчик, соединенный с микроконтроллером 3. (На фигуре не показан).
Осуществление полезной модели.
Устройство для измерения параметров вибрации используют следующим образом.
Располагают устройство на поверхность внешнего механизма, параметры вибрации которого необходимо измерить.
Во время измерения параметров вибрации датчиком MEMS-типа 2 дополнительно производят измерение датчиком 4 температуры основании корпуса, на котором закреплен датчик вибрации MEMS-типа и датчиком 5 измерение температуры микроконтроллера 3.
В зависимости от этих измерений, определяют наличие переходного процесса по температуре внутри устройства. Если температура внутри микроконтроллера равна наружной температуре (разница не должна превышать 2 градуса) - имеем равновесное состояние,  если разница выше двух градусов - имеем переходной процесс. Тогда вычислительное ядро 6 микроконтроллера запускает функцию коррекции вибрации для повышения скорости реакции на переходной процесс. То есть на основе этих данных производится уточнение калибровочного коэффициента датчика 2 вибрации MEMS-типа.
Сигналы температуры корректируют сигнал вибрации от датчика MEMS-типа, согласно характеристической кривой для конкретной микросхемы. Характеристическая кривая задается однократно и хранится в энергонезависимой памяти микроконтроллера.
Промышленная применимость.
Устройство для измерения параметров вибрации может быть осуществлено специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения. Возможность осуществления на практике следует из того, что для каждого признака, включённого в формулу полезной модели на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для полезной модели и критерию «полнота раскрытия» для полезной модели.
В соответствии с предложенным решением заявителями был изготовлен опытный образец устройства для измерения вибрации.
В качестве датчика 2 вибрации использовался интегральный MEMS-акселерометр, в качестве датчика 5 температуры микроконтроллера и датчика 4 температуры основания корпуса устройства цифровые датчики температуры.
Испытания опытного образца устройства для измерения вибрации показали, что становится возможным за счет одновременного измерения температуры исключить влияние температуры на показания датчика вибрации и таким образом повысить точность измерения вибрации.
Все это, в конечном счете, обеспечивает выполнение достигаемого технического результата – повышение точности измерения параметров вибрации внешнего объекта посредством исключения влияния температуры на показания датчика вибрации.
Кроме того, в результате испытаний опытного образца устройства для измерения вибрации было обнаружено, что он по сравнению с аналогами становится возможным передавать сигналы на внешний электронный блок.
Кроме того, данный датчик имеет возможность работы в режиме сигнализирования о превышении уровня вибрации, т.е. установка задается по каналу связи и сохраняется в энергонезависимой памяти микроконтроллера.