无线MEMS振动传感器

本模块为了对电机、风机、水泵等旋转设备进行预测性运维而开发，可以采集设备的3路振动信号（XYZ轴）和一路温度信号，防护等级IP67，能够适应恶劣的工业环境。

传感器自动计算振动信号时域统计量：加速度峰值、峰峰值、有效值、峭度指标、频率、速度有效值、以及设备的温度等，这些值会上传到无线汇聚器，无线汇聚器再将数据转发到云平台，用户在云平台获取设备的运行状态参数。用户可以在汇聚器上配置传感器数据上传周期、原始数据采样率、原始数据采样长度、传感器温度报警阈值、传感器电池低电量报警阈值、传感器是否开启温度秒级检测等。

规格参数

硬件参数	参数说明
电池	锂亚硫酰氯电池，型号ER26500，3.6V电池供电。持续放电电流1000mA。

电池	锂亚硫酰氯电池，型号ER26500，3.6V电池供电。持续放电电流1000mA。
功耗	休眠状态下：约750nA。工作状态：约13mA。无线发射状态：约150mA。
量程	±16g
非线性度	<2%
频率响应范围	0.5~6kHz（±3db）
带宽内噪声	XY≤75ug/√Hz Z≤110ug/√Hz
采样频率	533.34Hz、888.9Hz、1066.68Hz、1333.35Hz、2666.7Hz、2963Hz、5333.4Hz、8889Hz、13333.5Hz、26667Hz
采样长度	1024、2048、4096、8192、16384、32768
温度测量范围	-40℃~+85℃
工作温度	-40℃~+85℃
防护等级	IP67
存储温度	-40℃~+100℃
防爆标志	Ex ia IIC T4 Ga
安装方式	磁吸、胶装、螺丝打孔
外形尺寸	43.543.566mm（加螺丝高度78.5mm）
软件参数	参数说明
输出参数	X轴/Y轴/Z轴：加速度峰值、峰峰值、有效值、峭度指标、速度有效值、频率、加速度原始数据; 温度：一路温度

无线传输参数
传输协议	Zigbee Mesh自组网协议
工作频率	2.4GHz～2.4835GHz
传输速率	250kbps（最大值）
传输距离	360m（空旷无遮挡）

传感器顶部有一个弹性按键。

如果传感器在休眠状态下，短按(按一下就松开)按键会唤醒传感器(此时传感器上的灯会点亮)，传感器会采集上报一组数据；如果传感器在运行状态下，短按按键，传感器不响应用户的按键操作。该功能用作手动临时采集一组数据。

如果传感器在休眠状态下，长按(直到LED闪烁松开)按键会恢复出厂设置。传感器的参数会回到出厂默认状态。如果传感器在工作状态下，长按按键，传感器不响应用户的按键操作。该功能用作恢复出厂设置。

1. 防爆原理

ER26500电池正极串联一个4Ω/1W ±5%的功率电阻和一个200ma保险丝，用来限制电池释放的能量，以达到本安防爆的要求。

1. 电池

传感器内部使用的是ER26500锂亚硫酰氯电池。ER26500电池需要使用功率型(持续放电电流可达1000ma)电池。传感器低电量报警时，用户需要及时更换ER26500电池。

1. 安装位置

1. 数据采集设置

数据采样参数有采样频率、采样长度、采集轴。

采样率有533.34HZ、888.9HZ、1066.68HZ、1333.35HZ、5666.7HZ、2963HZ、5333.4HZ、8889HZ、13333.5HZ、26667HZ。

采样长度有1024、2048、4096、8192、16384、32768。

采样轴有X轴、Y轴、Z轴。

1. 温度秒级检测

温度秒级检测有两项需要配置，一项是是否使能温度秒级检测，另一项是温度报警阈值，单位℃。如果使能温度秒级检测，传感器会实时检测温度，当温度异常时立即发送温度报警信息。突破了检测密度稀疏导致漏报的诟病。温度秒级检测只有温度传感器工作，因此该项设置不会导致电池使用周期严重缩短。

1. 传感器电池电量检测

传感器电池电量检测需要用户配置电量报警阈值。

由于传感器的电池电量并不会在短时间内急剧变化，因此电池电量的检测策略是每次数据上报的时候会检测一次剩余电量，如果达到用户设置的报警阈值，则会发送电量报警信息。

1. 传感器固件更新

当需要更新传感器固件时，需要将固件文件提交到汇聚器(具体方法查看与之配套的汇聚器说明书)。汇聚器会在下次传感器数据上传的时候更新传感器的固件。

可读取参数包括温度报警阈值、电池电量报警阈值、电池剩余电量、传感器硬件版本、传感器软件版本。

本实例使用天津三石峰科技的无线MEMS传感器采集台式砂轮机的振动数据。

安装位置如下图：

测试1
采集器名称	采样率	采样长度	采集设备
无线MEMS三轴	533.34	4096	台式砂轮机右侧砂轮
结果

无线MEMS三轴
结论	MEMS
	一倍频	二倍频	三倍频
	49.48	98.90	148.40

测试2
采集器名称	采样率	采样长度	采集设备
无线MEMS三轴	1333.35	4096	台式砂轮机右侧砂轮
结果

无线MEMS三轴
结论	MEMS
	一倍频	二倍频	三倍频
	49.48	98.90	148.40

测试3
采集器名称	采样率	采样长度	采集设备
无线MEMS三轴	2666.7	4096	台式砂轮机右侧砂轮
结果

无线MEMS三轴
结论	MEMS
	一倍频	二倍频	三倍频
	49.48	98.90	148.40

本实例使用天津三石峰科技的无线MEMS传感器采集低噪声轴流风机的振动数据。

安装位置如下图：

测试1
采集器名称		采样率		采样长度		采集设备
无线MEMS三轴		533.3		4096		玉豹送风机垂直端
结果
无线MEMS三轴
结论	MEMS
	一倍频		二倍频		三倍频		扇叶
	23.177		46.225		69.402		92.449

采集器名称		采样率		采样长度		采集设备
无线MEMS三轴		1333.35		4096		玉豹送风机垂直端
结果
无线MEMS三轴
结论	MEMS
	一倍频		二倍频		三倍频		扇叶
	22.787		46.899		68.686		92.124

测试3
采集器名称	采样率	采样长度	采集设备
无线MEMS三轴	2963	4096	玉豹送风机垂直端
结果

无线MEMS三轴
结论	MEMS
	一倍频	二倍频	三倍频	扇叶
	23.148	46.805	68.722	91.870

故障分析与排除

下表列出了传感器常见的故障现象以及可能导致故障的原因和排除方法。

故障现象	可能导致故障的原因	排除方法
传感器无法传输数据	电池电量不足	更换电池
	天线问题	检查天线是否正确安装
	汇聚器和传感器距离过远	将距离调整到正常范围内
振动数据不准确	传感器松动	紧固传感器

存储运输

传感器应该存储在干燥阴凉处。传感器的保存温度范围为-40℃~+85℃，相对湿度不大于95%。在运输和安装过程中应避免剧烈的震动和碰撞。

注意事项

严禁在爆炸危险场所安装或更换电池组件。

严禁更换不符合参数的电池。

严禁对电池充电。

今天的文章无线MEMS振动传感器分享到此就结束了，感谢您的阅读。

无线MEMS振动传感器

相关推荐