欢迎访问博王软件计划官网有限公司网站! 关于我们 | 联系我们
全国统一服务热线
13181283869
0632-5509869
当前位置:主页 > 公司新闻 > >

无线加速计的基础知识

文章出处:博王软件计划官网 人气:发表时间:2020-12-21 04:57

  ) 或工业 4.0 计划的主要组成部分。该计划正在推动更高水平的自动化,包括提高生产作业和分布式信号处理中的数据交换水平。IIoT 的一个要素是扩展水平和温度。这样就可以了解机器的当前状态,并洞悉即将发生的故障机理,从而实现计划性维护,而避免灾难性故障。

  IIoT 的“障碍”是需要在整个工厂车间或外部设施(例如石油钻机或天然气管道和储存设施)的多台机器上安装和连接加速计、温度和其他传感器。

  接线问题的解决方法是使用智能无线传感器,收集并组合振动和温度数据,而这些数据通过低功耗、大覆盖范围的广域网链接至控制室或云。为基于边缘的处理增加内置计算功能,有助于解读所有数据并仅传输必要的数据,从而让设计人员可以利用 IIoT 的全部优势。

  本文首先讨论机器维护基础知识,接着介绍来自TEConnectivity Measurement Specialties 的无线加速计/温度传感器。然后说明如何选择和应用这些器件。

  工厂车间中的机器需要保持运转,以确保不会出现中断和成本高昂或灾难性的停机。这就要求对关键机器进行主动或被动的维护和维修。尤其关注工业 4.0 的现代制造商往往会主动出击,将关键路径上的机器纳入预防性维护计划。这需要检测、记录数据和分析机器的关键参数,如振动水平和温度,这些参数是机器当前运行状态的关键指标。这就要求将所有机器相关数据发送至控制室、云或其他中心位置,以进行监测和分析。过去,这是通过在受监测机器与控制室之间布设电缆来实现。这种方法成本高昂,并且需要大量的维护工作。IIoT 的发展使机器到控制室的传感器不再需要硬接线,取而代之的是网络无线连接。

  下面以一个传统机器监测应用为例:一台配备加速度计的典型机器。来自变送器的所有振动数据都会传送至控制室,并分析是否有任何非常明显的问题,而且可以存档以供参考,以分析表明需要维护的长期变化。请考虑一下从安装在风扇框架上的加速计获得的三叶冷却风扇振动特征(图 1)。

  图 1:以每分钟 1,668 转的转速运转的三叶冷却风扇的振动特征(右)及其快速傅里叶变换频谱(左)。谱峰包含表征风扇运转的所有必要信息。(图片来源:Digi-KeyElectronics)

  加速计信号显示在右侧网格中。这是一项时间记录,显示了以 gs 为单位的加速度与时间的关系,并包含 100,000 个样本。加速计的输出是电信号,其比例系数或灵敏度为每 g 100 毫伏 (mV/g)。该电压信号经测量仪器重调,从而以 gs 读取。

  加速度时间记录看似随机,但是通过执行快速傅里叶变换 (FFT) 并将加速度信号视为频率的函数(频谱),如左侧网格所示,解读会变得更加清晰。该频谱描绘了信号线性幅度 (gs) 与频率 (Hz) 之间的关系。该频谱上标记了七个峰。这些峰与风扇的特性(即转速和电源线 Hz 处的峰(左起第二个)是风扇电机的转速,27.8 Hz 对应于每分钟 1,668 转的转速。此外,还标出了 55.6、83.6 和 194.7 Hz 处的转速谐波,这些信号的相对电平指示诸如机械松动等问题。83.6 Hz 处的三次谐波具有更高的幅度,因为它也是叶片通过频率。电机每次转动引起振动时,风扇叶片会通过支撑结构三次。这加入到旋转的三次谐波中,使其幅度高于其他谐波。120 Hz 处的大峰值归因于感应电机的旋转磁场。其在 92 和 148 Hz 处具有来自机械旋转的边带。

  很明显,FFT 大幅减少了必须传输的数据量。振动信号的 100,000 个样本可以分解为此机器需要传输的七个关键峰。如果此处理在

  加速计是一种振动传感器,其产生与机械加速度成比例的电压输出。压电式加速计使用已知质量来压缩压电元件,例如陶瓷或石英元件,以产生与传感器加速度成比例的电压。无线压电式加速计的示例包括 TE Connectivity Measurement Specialties 的型号 8911-A 和 8911-E。这些单一的

  供电器件将两个传感器、数据收集器、数字信号处理器和无线电组合到一个紧凑型器件中,可同时测量振动和温度(图 2)。

  图 2:TE Connectivity Measurement Specialties 的 8911 无线加速计在紧凑型电池供电器件中包含加速计、温度传感器、微处理器和无线电。(图片来源:TE Connectivity Measurement Specialties)

  加速计的最大加速度范围为 ±50 g,灵敏度为 100 mV/g,以及大于 10 千赫 (kHz) 的 ±1 分贝 (dB) 带宽。所有这些均包含在环境密封的不锈钢和聚合物外壳中,工作温度范围为 -20° 至 60°C。该加速计由一节可更换的 3 伏 CR123 电池供电。

  微处理器负责运行控制和振动数据的信号处理。温度数据来自微处理器中的嵌入式温度传感器。微处理器对获取的振动数据执行 FFT 分析。FFT 的评估显示了振动数据中八个最重要加速度峰值的中心频率、峰值幅度和总频谱含量百分比。如前所述,峰值频率和幅度是机器诊断所需的关键参数。若传输的数据量减少,则可减少通信信道带宽、增加覆盖范围并降低 8911 加速计的功耗。该加速计的典型电池寿命为五年。如此长的电池寿命减少了加速计的必要维护工作,这是一种非常理想的情况。

  WAN A 类通信协议,该协议在欧洲利用 868 兆赫兹 (MHz) (8911-E)、在美国利用 915 MHz (8911-A) 无牌照无线电频率。LoRaWAN A 类协议提供了一种简单、可靠且安全的通信通道,允许将机械诊断扩展至禁止安装有线系统的工厂区域。LoRaWAN 是 LoRa 联盟所管理的开放标准。采用的是来自

  Corporation 的专有扩频技术。该标准使用可轻松生成的调频式“啁啾”来产生具有高抗扰度的扩频信道,能够提供 5 至 15 公里 (km) 的可靠通信范围。根据范围的不同,数据速率可高达 50 kbps。8911 无线加速计能够进行双向通信。除了传输振动和温度测量值,变送器还可以接收远程控制信号,从而可将加速计的采样周期设置为每分钟一次到每天一次。工作时,8911 加速计会在启动时执行自诊断程序。然后,它会尝试使用空中激活 (OTAA) 加入 LoRaWAN 网络。该器件将在内部“加入”

  器的控制下,按照预先计划的时间表重复这一操作。成功加入网络后,它将进入采样模式并开始处理振动和温度数据。程序化的工作流程包括采集振动信号、对采集到的信号进行 FFT、检测并提取重要的振动峰,最后将数据传输至网络。

  电池状态是所传输的第一个数据。该数据是电池容量,以百分比为单位。紧随其后的是 FFT 频谱峰值的数目,当前设置为八个。第三个数据元素是温度,以两个字节发送。接下来,发送所测频段中的总频谱能量,同样为两个字节。积分大小与在峰值检测算法中确定的峰宽有关,还是两个字节。然后是峰值数据,从第一个峰开始:两个字节代表频率,两个字节代表幅度,然后是一个字节代表该峰值幅度与总频谱幅度之比。对于剩余的七个峰值,每一个都会重复最后三个数据值。同样,传输的数据量小,因此电池寿命长,所需通信带宽窄。

  加速计可采用任何方向安装;常见的安装方向是垂直或水平。加速计可使用三种方法中的任何一种安装到机器上(图 4)。加速计的底座带有 ¼-28 NF 螺纹,可使用制造商提供的三种双螺柱(¼-28:¼-28、¼-28:M6 或 ¼-28:M5)中的任何一种来安装。此外,还有粘合安装螺柱和磁吸安装螺柱。在所有情况下,加速计都必须牢固安装,因为任何松动都会影响振动测量。

  图 4:8911 加速计的三种安装选择是螺柱、粘合剂和磁吸。(图片来源:TE connectivity Measurement Specialties)

  粘合剂安装需要具有机械刚性的粘合剂。不建议使用压敏粘合剂或泡棉胶带,因为柔性安装会导致加速度读数错误。推荐使用会在机械上“固化”的环氧或氰基丙烯酸酯粘合剂。

  (一个蓝色和一个红色),用于指示其状态。透过聚合物盖可看到这两个 LED。拧下聚合物盖即可接触这些控件和指示器。传感器上的按钮将在变送器工作周期的任何时间点,自动启动新的捕获和数据分析。

  蓝色 LED 指示灯点亮 2 秒,表示传感器已成功启动并加入 LoRaWAN 网络。然后,每当成功传输并确认传输的数据时,它会闪烁。

  如果传感器无法加入网络,则红色 LED 会点亮 2 秒。如果传输的数据包未确认,它也会闪烁。

  工厂自动化工程师和设计人员在为 IIoT 做准备时,需要一种快速有效的方法来为设备装备监测功能。如上所述,8911 型加速度计/温度传感器提供了一种简单、可靠且安全的方法,可在有线传感器不容易支持的工厂区域增加机器监测功能。内置的信号处理功能为绘制和监测机械性能提供了必要的数据,同时将网络通信负载降至最低。该产品基于 LoRaWAN,其通信范围广、电池寿命长,并内置信号处理功能,使其成为 IIoT 或工业 4.0 应用的理想之选。

  文章出处:【微信号:elecfans,微信公众号:电子发烧友网】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

  广东超华科技股份有限公司是从事高精度电子铜箔、各类覆铜板等电子基材和印制电路板研发、生产、销售的国家....

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  轴承探头 元件材料  铂, 铜, 镍 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  250 °C [ 482 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢探针,铜质尖端 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0005...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  轴承探头 元件材料  铂, 铜, 镍 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  250 °C [ 482 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢探针,铜质尖端 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0006...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  轴承探头 元件材料  铂, 铜, 镍 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  250 °C [ 482 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢探针,铜质尖端 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0007...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  轴承嵌入式探头 元件材料  铂, 镍 引线导线种类  PTFE, 护套电缆 使用环境 最大温度  250 °C [ 482 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢, 镀锡 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0008...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  点传感探头 元件材料  铂 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  250 °C [ 482 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢和铝 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0009...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  点传感探头 元件材料  铂 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  250 °C [ 482 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢和铝 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0010...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  点传感探头 元件材料  铂 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  250 °C [ 482 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢和铝 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0011...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  点传感探头 元件材料  铂 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  250 °C [ 482 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢和铝 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0012...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  点传感探头 元件材料  铂 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  250 °C [ 482 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢和铝 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0013...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  空气传感探头 元件材料  铂 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  250 °C [ 482 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0014...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  空气传感探头 元件材料  铂 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  135 °C [ 275 °F ] 包装特性 元件包装  铝 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0015...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  空气传感探头 元件材料  铂 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  250 °C [ 482 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0016...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  平均化探头 元件材料  铂 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  200 °C [ 392 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0017...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  平均化探头 元件材料  铂 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  200 °C [ 392 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0018...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  平均化探头 元件材料  铂 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  200 °C [ 392 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0019...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  平均化探头 元件材料  铂 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  200 °C [ 392 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0020...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  平均化探头 元件材料  铂 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  200 °C [ 392 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0021...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  通用探头 元件材料  铂, 铜, 镍 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  250 °C [ 482 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0023...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  通用探头 元件材料  铂, 铜, 镍 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  250 °C [ 482 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0024...

  看产品文档或联系我们以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 传感器类型  通用探头 元件材料  铂, 铜, 镍 引线导线种类  PTFE 使用环境 最大温度  250 °C [ 482 °F ] 包装特性 元件包装  不锈钢 参考编号 TE 内部编号 CAT-RTD0026...

  pcb过孔设计中设计电路时对过孔的处理原则 过孔阻抗设计要匹配生产能力

  在高速PCB的设计中,过孔设计是一个重要因素,并且过孔设计已成为制约高速PCB设计的关键因素之一,如....

  这些类型的温度传感器从控制家用热水加热系统的简单ON / OFF恒温设备到可以控制复杂过程控制炉设备的高度敏感的半导体类型不...

  TDK旨在通过增加贴片尺寸和热敏电阻特性,以及扩大工作温度范围来满足不同的应用需求,从而不断扩大NT....

  在SCR后处理系统中,尿素的作用十分重要,可是由于尿素容易结晶,所以SCR后处理系统也需要定期做检查....

  当面对数以千计的热敏电阻类型时,选型可能会造成相当大的困难。在这篇技术文章中,我将为您介绍选择热敏电阻时需牢记的一些重要...

  1、热敏电阻和PRT中的自热 校准热敏电阻和PRT时,将施加标称励磁电流。所需的电流量通常在校准报告或制造商的规格...

  温度传感器是指对温度进行感应,并将感应的温度变化情况转换为电信号的功能部件。我们在练习温度传感器检测代换之前,要先对...

  电路描述:后处理柴油机排气处理液 (DEF) 喷射温度传感器是一个可变电阻器的传感器,用于测量喷射单....

  整体材料为不锈钢,内装SCR催化器芯子和消声管路,表层不锈钢板下部装有绝热材料,运行过程中表面平均温....

  功用:转速传感器采集柴油机转速信号以便ECU计算循环供油量,还可提供曲轴位置信号以便ECU对喷油正时....

  轻松连环境感知设备可根据场景变化,例如温室大棚、大田、生态农林、水产养殖、畜牧养殖等不同环境,形成专业性较强、符合性较高...

  增大焊盘会导致孔的容性增大,从而造成阻抗降低,增大焊盘的会导致信号的回损变差。所以说缩小过孔的焊盘能....

  现代通讯业的飞速发展,为高频覆铜板的制造迎来了前所未有的大市场。作为高频覆铜板制造的基础材料之一的粘....

  从过滤水的流程来看电源滤波的指导思想,以及引出电源供电网络轨道PDN。本节没有列出新的设计误区,还是....

  PCB设计 在任何开关电源设计中,PCB板的物理设计都是最后一个环节,如果设计方法不当,PCB可能会....

  PCB的可测试性设计是产品可制造性的主要内容之一,也是电子产品设计必须考虑的重要内容之一。

  在叙述操纵全过程个人行为的系统软件中,存储过程管理方法和操纵信息内容的算法设计称之为pcb打样,它是....

  由奥宝科技与Mentor Graphics公司共同经营的Frontline是世界领先的PCB前制CA....

  一家专为 PCB 领域制造和 相关邻近市场提供激光直接成像(LDI)系统的研发创新型公司,发布了其最....

  smt贴片厂的处理芯片生产加工优点拥有 拼装相对密度高、体型小、重量较轻的特性。根据smt贴片厂拼装....

  pcb线路板广泛运用与各种的电子设备里边,一切电子设备全是离不了pcb线路板的一个安裝与应用,在这种....

  今天我们来和大家分享关于电镀师傅在日常加工生产中的一些基础知识问答,合格的电镀工必须具备的条件,即操....

  伴随华为mate 40系列上市大卖,产业链内企业再次受到市场关注,尤其是与柔性屏相关产业。览富财经网....

  文章来源:Cadence楷登PCB及封装资源中心 怎么在OrCAD中轻松创建并调整shape?操作步....

  国内车用高端温度传感器此前长期由外资垄断,高端传感芯片90%以上依赖进口。但在温度传感器领域,这种局....

  随着电子设备尺寸不断缩小,它们的内部电路必须同步缩小。产品小型化成为各行各业的显著发展趋势,这为工程....

  请问在使用ADC获得NuMicro®系列中的温度传感器值后如何将其转换为实际温度?

  在使用ADC获得NuMicro®系列中的温度传感器值后如何将其转换为实际温度? ...

  一般回流路径不连续问题常是由于缺少接地过孔Via、接地层中的间隙、缺少去耦电容,或是使用错误Net所....

  在高速PCB设计中,“信号”始终是工程师无法绕开的一个知识点。不管是在设计环节,还是在测试环节,信号....

  本文首先列出了DDR2布线中面临的困难,接着系统的讲述了DDR2电路板设计的具体方法,最后给出个人对....

  在PCB设计上,我们所说的DFM主要包括:器件选择、PCB物理参数选择和PCB设计细节方面等。

  作为一名硬件工程师,与各种芯片打交道是必然的事,今天,我们不妨就来说说工程师们的芯事之一:电源芯片的....

  污染物种类 IPC 列出了几种会影响 PCB 性能和使用寿命的污染物。根据 IPC ,必须使用对工人....

  智能电路板构造处理 、 设计人员的意图,供应商的组件以及制造商的裸板与组装板之间的协调并非易事。这种....

  以下是有关 PCB 散热技术的一些技巧,这些技巧可帮助减少在下一个设计中失控的散热问题。 注意电路板....

  当印刷电路板出现故障时,您可能会面临代价高昂且可能造成灾难性后果的后果。那么,您以后如何收拾行李呢?....

  在一个应用中,印刷电路板的成本对产品的整体价格有着巨大的影响。因此,重要的是纳入有助于减少此支出的所....

  在PCB电路板生产制造过程中,需要防焊保护和文字标记的地方都需要印上PCB油墨,以达到线路板保护和标....

  厚化铜由于化学铜的厚度仅约20~30微吋,必须再做一次全板面的电镀铜才能进行下一工序的制作.

  目前各PCB厂之镀金制程方式可分为化学镍金、电镀金手指、电镀硬金、电镀软金等四种。现就贵厂电镀金手指....

  PCB 生产涉及多种原材料,需要在实际生产开始之前进行组装。如何确定 PCB 的原材料要求?物料清单....

  高密度互连( HDI )是高级电子设备的组成部分。它们以各种名称来引用,例如 Microvia Pr....

  PCB 组装是一个漫长的过程,涉及几个自动化和手动步骤。这些步骤中的每一个都必须通过最大程度地注意细....

  印刷电路板( PCB )的组装或制造过程包括许多步骤。所有这些步骤应该齐头并进,以实现良好的 PCB....

  v- 计分方法已经在印刷电路板( PCB )的生产中使用了很多年。随着 PCB 生产技术的飞速发展,....

  物联网( IoT )已经存在了一段时间,并且随着时间的推移越来越突出。根据 Gartner 的数据,....

  工程师们经常面临这样的挑战:缩小系统设计,或在相同数量的印刷电路板(PCB)空间内包装额外的功能。由....

  本文主要介绍了在设计印制电路板时需要考虑的电磁兼容问题,并说明产生问题的原因。

  5G 无线印刷电路板制造商面临的制造挑战展望 对于 5G 应用,如果 PCB 无法运行,则系统故障的....

  设计用于制造的第一块 PCB 可能是一项艰巨或令人兴奋的任务。新移民要么直接潜入,要么担心生病,因为....

  每个人都可能熟悉经典的 741 运算放大器,尤其是当您回想起早期的电子课程时。但是,当涉及到特殊应用....

  PCB 设计是一个复杂的过程,取决于许多因素。工程师通常要负责寻找具有成本效益的解决方案,同时保持其....

  最大限度地减少故障是 PCB 制造商服务于关键行业而非关键行业的主要目标。深入理解常见故障,根本原因....

  电子设备旨在简化我们的生活。但是,它们给环境带来的威胁是巨大的,现在已经无法控制!与过去不同,电子设....

  PCB 是跨行业使用的电气,电子和机电设备的组成部分,它们有助于其功能。因此, PCB 的设计必须坚....

  工业现场温度的几种检测方法及选型 温度检测技术如今已比较成熟,发展的变化也相对不...

  华秋:“想要我的PCB制造经验吗?想要的话可以全部给你,去找吧,我把所有经验都放在了那里。” 随着现代科技的高速发展,电子...

  温度传感器的主要类型有热电偶传感器、热敏电阻传感器、电阻温度检测器(RTD)和集成电路温度传感器。集成电路温度传感器包括...

  如果压力传感器长期处于高温环境下工作,又不采取保护措施的话,它的主板的线路、零部件、密封圈以及机芯就有可能会烧坏。为了使...

此文关键字:博王软件计划官网