在工業現場進行數據采集與監控時通常選用儀表放大器來完成信號的調理，但其在進行長線傳輸時會產生以下問題：⑴由于傳輸信號是電壓信號，在傳輸過程中會受到噪聲的干擾而不純潔;⑵傳輸線的電阻會產生電壓降，那么接收端的信號就會產生誤差;⑶在現場如何提供儀表放大器所需要的不同工作電壓也帶來一定問題。

　　為了解決上述問題和避開相關噪聲的影響，本文借鑒工業上常用的兩線制4 mA~20 mA模擬電流環傳輸機制，其數據傳輸方式在井下具有較強的抗干擾能力，能夠有效解決可靠性問題。4 mA表示零信號，20 mA表示信號的滿刻度，20 mA電流通斷所引起的電火花不足以引燃瓦斯，因此取20 mA為上限來防爆，下限不取0 mA是為了能夠檢測斷線。

　　本文選用美***BB公司生產的兩線制V/I變換器XTR115，通過電壓信號控制輸出電流來傳輸振動信號。

　　XTR115具有如下性能特點：

　?、?XTR115屬于二線制電流變送器，可將傳感器產生的40 μA~200 μA弱電流信號放大100倍，獲得 4 mA~20 mA的標準輸出。當環路電流接近32 mA時能自動限流。

　?、?芯片中增加了+2.5 V、+5 V精密穩壓器，其輸出電壓精度為±0.05%，可給外部電路單***供電，從而簡化了外部電源的設計。

　?、?精度***，非線性，誤差小。轉換精度可達±0.05%，非線性誤差僅為±0.003%。

　?、?專門設計了功率管接口，適配外部NPN型功率晶體管，它與內部輸出晶體管并聯后可降低芯片功耗。

　　⑸ XTR115由環路電源供電，其允許范圍為7.5 V~36 V。

　　其傳輸電路。

　　U1的8腳為振動芯片U2提供+5 V的電壓，這樣既可以節省井下電路有限的空間，又減少了經過功能器件后信號的損耗，同時也減少了電流的損耗，使傳輸到井上的信號更加準確。U1和U3的4腳輸出的是轉換后的振動電流信號，該信號將隨著電纜傳回到地面系統進行處理。

　　3 振動測試系統的調試

　　潛油電泵監測系統采用三相交流電機作為實驗室條件來測試該測振系統能否正常工作。采集到的X軸的振動信號輸出波形。

　　通過觀察上面采集的振動波形的時域波形圖可知電機運轉正常，從其波動范圍可看出這個頻率與電機的頻率基本一致。上述波形的頻譜圖。

　　由振動頻譜圖可看出電機的X軸振動數據在頻域中的主要頻率成分都表現在50 Hz 附近，取一尖峰值46.5 Hz，根據該值可求得電機轉速為：46.5×60/2=1 395 r/min，這與電機的額定轉速基本一致，表明本文所設計的振動測試系統所采集的數據就是電機在正常運行時的振動數據，從而說明該測試系統用于電機振動信號的采集是有效可行的。