BZ1803系列數(shù)字加速度傳感器 BZ1803系列三軸數(shù)字加速度傳感器是一款小而薄的低功耗3軸加速度傳感器,分辨率高(13位),測(cè)量范圍達(dá)± 16g。數(shù)字輸出數(shù)據(jù)為16位二進(jìn)制補(bǔ)碼格式,可通過(guò)RS485接口訪問(wèn)。它可以在傾斜檢測(cè)應(yīng)用中測(cè)量靜態(tài)重力加速度,還可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)或沖擊導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)加速度。其高分辨率(3.9mg/LSB),能夠測(cè)量不到1.0°的傾斜角度變化。 通過(guò)三個(gè)方向的加速度信號(hào),可以測(cè)試出相對(duì)X、Y、Z三個(gè)方向的角度信號(hào),可以作為多角度傳感器使用。 通過(guò)三個(gè)方向的加速度信號(hào),可以通過(guò)一次積分運(yùn)算得到X、Y、Z三個(gè)方向的振動(dòng)速度,通過(guò)二次積分運(yùn)算得到X、Y、Z三個(gè)方向的振動(dòng)速度。 該傳感器提供多種特殊檢測(cè)功能?;顒?dòng)和非活動(dòng)檢測(cè)功能通過(guò)比較任意軸上的加速度與用戶設(shè)置的閾值來(lái)檢測(cè)有無(wú)運(yùn)動(dòng)發(fā)生。敲擊檢測(cè)功能可以檢測(cè)任意方向的單振和雙振動(dòng)作。自由落體檢測(cè)功能可以檢測(cè)器件是否正在掉落。這些功能可以獨(dú)立設(shè)置。集成式存儲(chǔ)器管理系統(tǒng)采用一個(gè)32級(jí)*先出(FIFO)緩沖器,可用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù),從而將主機(jī)處理器負(fù)荷并降低整體系統(tǒng)功耗。低功耗模式支持基于運(yùn)動(dòng)的智能電源管理,從而以極低的功耗進(jìn)行閾值感測(cè)和運(yùn)動(dòng)加速度測(cè)量。
主要技術(shù)指標(biāo) 1.測(cè)量方向:空間三軸向(X、Y、Z)。 2.測(cè)量范圍:±16g。分辨率:0.0039g 3.分辨率:13位(3.9 mg/LSB)。 4.非線性度:±0.5%。 5.跨軸靈敏度:1%。 6.0g偏移:X、Y軸:±150mg;Z軸:±250mg。 7.0g偏移與溫度的關(guān)系:X、Y軸:±0.4mg/℃;Z軸:±0.8mg/℃。 8.噪聲(采樣速率100Hz):X、Y軸:2.9mg有效值;Z軸:4.2mg有效值。 9.可選帶寬:輸出數(shù)據(jù)速率3200 (Hz);帶寬1600(Hz) 10.數(shù)字濾波器:具有低通數(shù)字濾波功能,數(shù)字濾波器上限頻率由采樣速率的選擇自動(dòng)完成。 11.嵌入式存儲(chǔ)器管理系統(tǒng)采用FIFO技術(shù),可存儲(chǔ)32級(jí)數(shù)據(jù)。 12.具有單振/雙振檢測(cè)功能。 13.具有活動(dòng)/非活動(dòng)監(jiān)控功能。 14.具有自由落體檢測(cè)功能。 15.電源電壓范圍:4.5 V至5.5 V。 16.RS485數(shù)字接口。波特率38400bit/s。 17.寬溫度范圍:-40°C至+85℃。 18.抗沖擊能力:10,000 g 所有數(shù)字傳感器采樣的數(shù)據(jù)在時(shí)間軸上都是連續(xù)的,無(wú)論是計(jì)算數(shù)據(jù)還是輸出數(shù)據(jù),都不影響采樣數(shù)據(jù)的連續(xù)性。 多數(shù)數(shù)字傳感器有“單次測(cè)量”功能,可以讀取被叫時(shí)的瞬時(shí)值。
數(shù)字加速度傳感器BZ1803-01 1、簡(jiǎn)介 BZ1803-01數(shù)字傳感器是測(cè)量振動(dòng)加速度的智能傳感器。在空間三個(gè)方向(X軸、Y軸、Z軸)上可以同時(shí)獲得加速度數(shù)據(jù)。 BZ1803-01數(shù)字傳感器有多種數(shù)據(jù)分析功能,計(jì)算并輸出加速度的平均值、方差、均方根值、峰值、峭度、脈沖因子、波形因子、裕度因子、重心頻率、均方頻率。 三種硬件接口:RS232TTL電平、RS485、433MHz無(wú)線通訊。 可設(shè)置傳感器參數(shù),例如采樣速率、數(shù)據(jù)輸出方式、參數(shù)調(diào)整等。 BZ1803-01數(shù)字傳感器適合旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)測(cè)量和故障診斷。例如滾動(dòng)軸承的故障診斷。BZ1803-01數(shù)字傳感器可成為許多智能系統(tǒng)的終端設(shè)備,例如數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等。 2、BZ1803-01數(shù)字傳感器產(chǎn)品圖片。 433MHz無(wú)線通訊傳感器圖片。 外殼尺寸68mm*25mm*15mm,底座尺寸83mm*25mm。 外形尺寸81mm*50mm*20mm。 RS485接口傳感器圖片。 外形尺寸Φ42mm*23mm。 3、BZ1803-01數(shù)字傳感器主要技術(shù)指標(biāo)如下: 1.測(cè)量方向:空間三軸向(X、Y、Z)。 2.測(cè)量范圍:瞬時(shí)值:±16g。 通過(guò)“單次測(cè)量”指令測(cè)量加速度的瞬時(shí)值。數(shù)據(jù)的十進(jìn)制與十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換如下表所示: 3.分辨率:瞬時(shí)值:13位(3.9 mg/LSB)。 4.分析數(shù)據(jù):分析數(shù)據(jù)按512點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算,去掉直流分量,輸出平均值(包含直流分量)、方差、均方根、峰值、峭度因子、脈沖因子、波形因子、裕度因子、重心頻率、均方頻率。 分析數(shù)據(jù)的表示方法、數(shù)據(jù)分辨率和物理量綱見(jiàn)下表: 為了提高數(shù)據(jù)的分析精度,部分分析數(shù)據(jù)中擴(kuò)大了數(shù)據(jù)的倍數(shù)。 5.可選帶寬:通過(guò)軟件選擇不同的采樣速率和信號(hào)帶寬。 6.非線性度:±0.5%。 7.跨軸靈敏度:1%。 8.0g偏移:X、Y軸:±150mg;Z軸:±250mg。 9.噪聲(采樣速率100Hz):X、Y軸:2.9mg有效值;Z軸:4.2mg有效值。 10.數(shù)字濾波器:具有低通數(shù)字濾波功能,數(shù)字濾波器上限頻率由采樣速率的選擇自動(dòng)完成。 11.抗沖擊能力:10000g。 12.溫度范圍:-40℃至+85℃。 13.輸出接口(可選):RS232TTL電平、RS485,433MHz無(wú)線數(shù)字接口。 14.波特率(可選):115200bit/s。 15.通訊總線模式:主從模式。傳感器為從機(jī)。 16.從機(jī)通訊地址:00H~feH。00H為廣播地址。 17.無(wú)線通訊距離:<500m。 18.電源電壓范圍:4.5VDC至5.5VDC。 19.密封等級(jí):IP56。 20.重量:<0.2kg。 21.外形尺寸:見(jiàn)圖。 22.安裝方式:螺釘安裝。 4、BZ1803-01數(shù)字傳感器使用方法。 BZ1803-01數(shù)字傳感器的正確使用,可以達(dá)到更好的測(cè)量效果。 傳感器的接線。 對(duì)于無(wú)線傳輸?shù)膫鞲衅?,連接2芯屏蔽電纜,每芯截面積大于0.2mm2,用于電源供電,屏蔽層接電源地。 對(duì)于RS485口傳輸?shù)膫鞲衅鳎B接4芯屏蔽電纜,每芯截面積大于0.2mm2。2芯用于電源供電,2芯用于RS485通訊,屏蔽層接電源地。 單次測(cè)量數(shù)據(jù)。 單次測(cè)量數(shù)據(jù)是傳感器每接收一次指令,發(fā)送一組當(dāng)前測(cè)量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是X軸、Y軸、Z軸加速度瞬時(shí)值。 讀一組分析數(shù)據(jù)。 發(fā)送“讀一組分析數(shù)據(jù)”指令,開始啟動(dòng)數(shù)據(jù)的采樣和分析,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間間隔返回一組分析數(shù)據(jù)。由此開始,傳感器在后臺(tái)連續(xù)采集并分析數(shù)據(jù),將分析結(jié)果保存到數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū),當(dāng)新的分析結(jié)果完成后,將覆蓋前一次的分析結(jié)果,直到傳感器接收到“停止測(cè)量”指令才會(huì)停止并進(jìn)入等待狀態(tài)。需要繼續(xù)讀分析數(shù)據(jù)時(shí),再次發(fā)送“讀一組分析數(shù)據(jù)”指令,傳感器立即將當(dāng)前的分析結(jié)果輸出。如果兩次發(fā)送“讀一組分析數(shù)據(jù)”指令的時(shí)間間隔小于規(guī)定的時(shí)間間隔,讀取的分析結(jié)果是重復(fù)的,如果兩次發(fā)送“讀一組分析數(shù)據(jù)”指令的時(shí)間間隔大于規(guī)定的時(shí)間間隔兩倍,將會(huì)丟失一次分析數(shù)據(jù),讀取的是當(dāng)前的分析結(jié)果。 傳感器實(shí)現(xiàn)采樣、分析、數(shù)據(jù)輸出同步進(jìn)行,互不影響,保證采樣數(shù)據(jù)的連續(xù)性。 分析數(shù)據(jù)按512點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算,去掉直流分量,輸出平均值(包含直流分量)、方差、均方根、峰值、峭度因子、脈沖因子、波形因子、裕度因子、重心頻率、均方頻率。 微小振動(dòng)和噪聲的處理。在無(wú)振動(dòng)信號(hào)時(shí),為了消除微小振動(dòng)和噪聲的影響,設(shè)置了最小振動(dòng)閾值。當(dāng)峰值小于0.2g時(shí),平均值(包含直流分量)正常輸出,其它分析結(jié)果均為零。 平均值的處理。傳感器輸出的平均值由3個(gè)因素疊加組成:1、傳感器在三軸上測(cè)得的重力加速度分量,±1g,與一般振動(dòng)信號(hào)相比其值較大;2、采樣信號(hào)攜帶的直流分量,在振動(dòng)測(cè)量中其值很小,分析點(diǎn)數(shù)越多其值越小,甚至可以忽略;3、傳感器在生產(chǎn)時(shí)存在的靜態(tài)偏移,其值很小且不隨時(shí)間變化。傳感器安裝完成后,1和3值的疊加是固定常數(shù),可以在沒(méi)有振動(dòng)的情況下采集平均值,備份在計(jì)算機(jī)中,用以抵消正常測(cè)量時(shí)的平均值。 連續(xù)讀分析數(shù)據(jù)。 啟動(dòng)分析數(shù)據(jù)時(shí),發(fā)送“連續(xù)讀分析數(shù)據(jù)”指令,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間間隔返回一組分析數(shù)據(jù),以后不需要發(fā)送指令,分析數(shù)據(jù)源源不斷的輸出。 一組分析數(shù)據(jù)完成后,輸出分析結(jié)果,繼續(xù)進(jìn)行下一組數(shù)據(jù)分析,再輸出分析結(jié)果,直至無(wú)窮。兩組采樣數(shù)據(jù)之間無(wú)斷點(diǎn)。兩組分析數(shù)據(jù)輸出的時(shí)間間隔與設(shè)置的采樣速率有關(guān),見(jiàn)下表: 停止測(cè)量數(shù)據(jù) 發(fā)送“停止測(cè)量”指令后,傳感器停止輸出數(shù)據(jù),進(jìn)入等待狀態(tài)。 5、應(yīng)用實(shí)例。 1.某臺(tái)設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)疲勞試驗(yàn)。 某臺(tái)設(shè)備是一個(gè)以轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤為核心的機(jī)械旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),需要對(duì)其進(jìn)行5年以上的不間斷轉(zhuǎn)動(dòng)疲勞試驗(yàn)。 選用2只BZ1803-01數(shù)字傳感器,對(duì)稱安裝在圓盤的兩面,測(cè)量圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)在XYZ三個(gè)方向的加速度方差、均方根、峰值、峭度因子、脈沖因子、波形因子、裕度因子、重心頻率、均方頻率。 傳感器選擇433MHz無(wú)線通訊,通訊速率115200bit/s。電源用5VDC供電,電源的正負(fù)極用滑環(huán)與兩只傳感器連接。計(jì)算機(jī)通過(guò)USB口連接一個(gè)無(wú)線通訊模塊,作為主機(jī)與傳感器進(jìn)行通訊。兩只傳感器設(shè)置不同的地址,作為從機(jī)使用。 計(jì)算機(jī)通過(guò)廣播功能同時(shí)啟動(dòng)兩只傳感器連續(xù)測(cè)量數(shù)據(jù),兩只傳感器不間斷的進(jìn)行采樣和分析數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)分析的時(shí)間間隔,先后讀取兩只傳感器的數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)讀取數(shù)據(jù)與傳感器的采樣和分析同步進(jìn)行,保證數(shù)據(jù)在時(shí)間上的連續(xù)性。 2.大型電力變壓器振動(dòng)測(cè)量。 大型電力變壓器在工作時(shí),電磁能量轉(zhuǎn)換會(huì)引起機(jī)械振動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)值超范圍會(huì)影響變壓器的正常運(yùn)行。 選擇BZ1803-01數(shù)字傳感器監(jiān)測(cè)電力變壓器在XYZ三個(gè)方向的振動(dòng)加速度有效值、峰值。 傳感器選擇RS485接口,通訊速率9600bit/s。電源用5VDC供電。計(jì)算機(jī)通過(guò)USB口連接一個(gè)USB轉(zhuǎn)RS485模塊,作為主機(jī)與傳感器進(jìn)行通訊。多只傳感器設(shè)置不同的地址,作為從機(jī)使用。 由于大型電力變壓器的電磁輻射很強(qiáng),傳感器通過(guò)磁力吸座與變壓器機(jī)械連接,傳感器的殼體與變壓器的殼體絕緣。使用效果良好 3.滾動(dòng)軸承的故障診斷。 BZ1803-01數(shù)字傳感器輸出的加速度方差、均方根、峰值、峭度因子、脈沖因子、波形因子、裕度因子、重心頻率、均方頻率這些數(shù)據(jù),對(duì)于滾動(dòng)軸承的故障診斷而言,數(shù)據(jù)分析代替了圖形分析,簡(jiǎn)化了故障診斷的復(fù)雜性。這方面的內(nèi)容請(qǐng)參閱有關(guān)文章。 |