реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V   1 2 3 >  
Reply to this topicStart new topic
> Акселерометр как датчик вибрации для электромотора, Акселерометр как датчик вибрации для электромотора
glebka
сообщение Feb 3 2014, 11:13
Сообщение #1


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 199
Регистрация: 22-06-05
Пользователь №: 6 217



Есть идея использовать "трёхосный" акселерометр в качестве измерителя уровня вибрации для большого электромотора вентилятора (контроль состояния подшипников, "пропеллера").
Пока присматриваюсь к устройству MMA8451Q от Freescale.
Если кто-либо сталкивался с подобной задачей нужен совет от знающих: стоит ли использовать акселерометр, или лучше попробоваь поискать специализированные датчики вибрации.
Кроме того, хотелось бы добавить функцию контроля угла наклона при установке при помощи второго акселерометра , но как рассчитать точность какую можно получить пока не знаю- пока читаю даташиты и умные книги, если кто подскажет, буду весьма признателен.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ecomp42
сообщение Feb 4 2014, 03:35
Сообщение #2





Группа: Новичок
Сообщений: 9
Регистрация: 6-04-13
Пользователь №: 76 376



Датчик вибрации на акселерометре сделать можно. Вопрос - какие критерии.
Если "для себя" как просто индикатор, то пойдет. Если для промышленной эксплуатации - ставьте готовый прибор контроля вибрации двигателя, их полно. Кстати, поищите и посмотрите на характеристики, будет понятнее что вам нужно.

Измерение угла возможно на любом акселерометре, по-моему даже необязательно ставить второй. Получите смещение по одной оси, отфильтруете постоянную составляющую. Точность измерения угла низкая, определяется:
1. низкая начальная точность - это можно убрать калибровкой после монтажа
2. стабильностью напряжения питания
3. температурный дрейф - цифры в даташите есть, можно посчитать

Реально без специальных мер на ADXL202 получали порядка единиц градусов без учета долговременного дрейфа, но лучше и не надо было.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Feb 4 2014, 06:31
Сообщение #3


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(glebka @ Feb 3 2014, 15:13) *
Есть идея использовать "трёхосный" акселерометр в качестве измерителя уровня вибрации для большого электромотора вентилятора (контроль состояния подшипников, "пропеллера").
Пока присматриваюсь к устройству MMA8451Q от Freescale.
Если кто-либо сталкивался с подобной задачей нужен совет от знающих: стоит ли использовать акселерометр, или лучше попробоваь поискать специализированные датчики вибрации.
Вопрос заключается в соответствии параметров акселерометра измеряемым величинам.
Смотрите на максимальную величину ускорения и частотный диапазон.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Ruslan1
сообщение Feb 4 2014, 09:00
Сообщение #4


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 360
Регистрация: 6-03-06
Из: Кишинев
Пользователь №: 15 025



Цитата(ecomp42 @ Feb 4 2014, 05:35) *
Измерение угла возможно на любом акселерометре, по-моему даже необязательно ставить второй. Получите смещение по одной оси, отфильтруете постоянную составляющую.

Мне кажется, это самый сложный вопрос в условиях переменной вибрации. Обязательно нужно моделирование- то есть записать реальный сигнал с выхода акселерометра (да хоть бы через вход саундбластера, средствами того же Матлаба) и посмотреть что можно из него вытянуть.
Очень может быть, что второй акселерометр таки нужен будет, если первый перегружается от пиковых вибраций- обработка такого обрезанного (искаженного) сигнала более проблематична.

Можно вообще инертные датчики попробовать для измерения угла в условиях вибрации, Electrolytic sensor называются (frederickscom много делает). Они по своей природе неспособны быстро вибрировать. Но у них с температурой и повторяемостью параметров сложнее. Да и как они при постоянном взбалтывании живут, тоже не знаю.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
yes
сообщение Feb 4 2014, 10:24
Сообщение #5


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 198
Регистрация: 23-12-04
Пользователь №: 1 640



у акселерометров полосы обычно узкие - уже килогерца, а вибрации, например у калильного двигателя sm.gif >10кГц
то есть обратите на это внимание
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Feb 4 2014, 15:11
Сообщение #6


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Цитата(yes @ Feb 4 2014, 12:24) *
у акселерометров полосы обычно узкие - уже килогерца, а вибрации, например у калильного двигателя sm.gif >10кГц
то есть обратите на это внимание

А причём тут калильные двигатели?
Цитата(glebka @ Feb 3 2014, 13:13) *
Есть идея использовать "трёхосный" акселерометр в качестве измерителя уровня вибрации для большого электромотора вентилятора (контроль состояния подшипников, "пропеллера").
Go to the top of the page
 
+Quote Post
fider
сообщение Feb 5 2014, 07:49
Сообщение #7


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 174
Регистрация: 28-08-07
Из: Сибирь
Пользователь №: 30 115



Цитата(glebka @ Feb 3 2014, 18:13) *
Есть идея использовать "трёхосный" акселерометр в качестве измерителя уровня вибрации для большого электромотора ...


Можно уточнить, двигатель с постоянными оборотами (хотя бы примерно), как вариант - асинхронный или какой-либо другой?

Цитата(glebka @ Feb 3 2014, 18:13) *
Кроме того, хотелось бы добавить функцию контроля угла наклона при установке при помощи второго акселерометра ...


Поясните, пожалуйста, а как предполагается проконтролировать угол акселерометром?
Ведь это инерционный датчик.
Может быть если только полагать биения (подшипника) радиальными а контролировать сигнал с акселерометра по всем осям.
И затем из них извлечь информацию об угле?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
HardEgor
сообщение Feb 5 2014, 09:26
Сообщение #8


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 223
Регистрация: 3-03-06
Из: Tomsk
Пользователь №: 14 925



Цитата(glebka @ Feb 3 2014, 18:13) *
Есть идея использовать "трёхосный" акселерометр в качестве измерителя уровня вибрации для большого электромотора вентилятора (контроль состояния подшипников, "пропеллера").

Вполне возможно, вот например http://www.colibrys.com/e/page/155/
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SM
сообщение Feb 5 2014, 09:43
Сообщение #9


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 7 946
Регистрация: 25-02-05
Из: Moscow, Russia
Пользователь №: 2 881



Цитата(fider @ Feb 5 2014, 11:49) *
Поясните, пожалуйста, а как предполагается проконтролировать угол акселерометром?

Трехосевой акселерометр всегда показывает направление вектора g (и абс. величину, естественно, тоже), поэтому угол расположения акселерометра по отношению к этому вектору вычислить проще всего - он будет постоянной составляющей сигнала акселерометра.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
fider
сообщение Feb 5 2014, 10:03
Сообщение #10


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 174
Регистрация: 28-08-07
Из: Сибирь
Пользователь №: 30 115



Цитата(SM @ Feb 5 2014, 16:43) *
Трехосевой акселерометр всегда показывает направление вектора g (и абс. величину, естественно, тоже), поэтому угол расположения акселерометра по отношению к этому вектору вычислить проще всего - он будет постоянной составляющей сигнала акселерометра.


Тогда, извините, вопрос - а как воспринимать это:

"Акселерометр меряет проекцию (на свою ось чувствительности) суммы всех сил, приложенных к его корпусу, кроме силы тяжести".
http://dpla.ru/acclmmer.img/acclmmer.htm
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AlexandrY
сообщение Feb 5 2014, 10:09
Сообщение #11


Ally
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 6 232
Регистрация: 19-01-05
Пользователь №: 2 050



Цитата(glebka @ Feb 3 2014, 13:13) *
Есть идея использовать "трёхосный" акселерометр в качестве измерителя уровня вибрации для большого электромотора вентилятора (контроль состояния подшипников, "пропеллера").
Пока присматриваюсь к устройству MMA8451Q от Freescale.
Если кто-либо сталкивался с подобной задачей нужен совет от знающих: стоит ли использовать акселерометр, или лучше попробоваь поискать специализированные датчики вибрации.
Кроме того, хотелось бы добавить функцию контроля угла наклона при установке при помощи второго акселерометра , но как рассчитать точность какую можно получить пока не знаю- пока читаю даташиты и умные книги, если кто подскажет, буду весьма признателен.



Тут и сталкиваться не надо. В любом смартфоне стоят акселерометры подобного типа.
Результат измерения вибрации у них так себе.
У меня даже никаких идей как по этим измерениям определять состояние подшипников.
Угол тоже измеряют плюс-минус километр.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SM
сообщение Feb 5 2014, 11:31
Сообщение #12


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 7 946
Регистрация: 25-02-05
Из: Moscow, Russia
Пользователь №: 2 881



Цитата(fider @ Feb 5 2014, 14:03) *
Тогда, извините, вопрос - а как воспринимать это:

Как дезинформацию. Даже наипростейший LIS3DH показывает g очень даже неплохо. И полосу, к примеру, он имеет до 2.5 кГц (не пробовал), а до 800 Гц точно, сомневаюсь что вибрации больших вентиляторов имеют что-то значимое за пределами этой частоты, а уж на накопление статистической информации там времени телега с прицепом.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
HardEgor
сообщение Feb 5 2014, 14:12
Сообщение #13


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 223
Регистрация: 3-03-06
Из: Tomsk
Пользователь №: 14 925



Наипростейшим LIS3DH угол измерять еще можно - накапливай статистику, тупо усредняй шум и что-то стабильное получишь.
А вот для вибрации для начала частоту опроса датчика брать как минимум в два раза выше максимальной частоты вибрации, потом надо круто зарезать спектр выше максимума цифровым фильтром. Потом надо еще понять что вибрация есть, т.е. либо перестраиваемый узкополосный цифровой фильтр, либо спектр по фурье строить, и вот здесь-то шум нагадит по полной. Проще какой-нибудь пьезик с резонансом посередине полосы вибрации наклеить, зарезать ему добротность и оцифровывать с повышенной частотой дискретизации синусоидальный сигнал.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SM
сообщение Feb 5 2014, 16:39
Сообщение #14


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 7 946
Регистрация: 25-02-05
Из: Moscow, Russia
Пользователь №: 2 881



Мне представляется, что абс. значение БПФ сигнала, тупо усредненное во времени, или применение какого-то более продвинутого метода спектрального анализа по большой реализации сигнала (на основе расчета АКФ, например), даст эти вибрации как на ладони, как явно выраженные пики на частотах вибраций, причем можно получить, в какой плоскости (или по какой траектории) вибрация.. А постоянная составляющая по трем направлениям даст все углы, как акселерометр в пространстве расположен в статике. Побольше реализацию взять, пики будут более выраженные на фоне шума. Задача довольно банального спектрального анализа сигнала. Я сильно сомневаюсь, что на анализ там доли секунд выделены, наверняка сигнал можно наблюдать десяток секунд хотя бы, а скорее и минуту, что должно дать очень неплохой SNR спектрального анализа.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
HardEgor
сообщение Feb 5 2014, 17:08
Сообщение #15


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 223
Регистрация: 3-03-06
Из: Tomsk
Пользователь №: 14 925



Всё зависит постановки задачи, но просто её не решить. Каждый этап обработки будет добавлять приличную собственную порция шума, плюс интермодулировать входящий шум... да в конце концов можно что-то получить рабочее, но цена и время. Тут надо делать математические оценки вначале, а потом уже подходить к реализации.
А если сравнить собственны шумы акселерометра и любого пьезоэлемента, получим минимум два порядка разницы.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V   1 2 3 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 12:51
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01458 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016