Сейчас в одной задаче потребовалось "почувствовать" перемещения здоровенных ящиков. Правда всё осложняется тем, что в условиях теперешней экономики клиент каждую копейку считает, а когда девайсов под тысячу штук надо, то цены от 15 баксов за интегральные акселерометры, доступные у наших поставщиков кусаются.. Были мысли что-то сваять на базе пьезик + пружинка + грузик + встроенный АЦП + цифровая обработка. Но беда в том, что макетирование показало, что такой источник сигнала сильно реагирует на ..всё. Проезжающую рядом технику, сваливание рядом чего-то тяжелого, громкий звук... В системе возникают затухающие колебания, очень схожие с полезным сигналом при двигании ящиков. Что можно придумать в такой ситуации? Хочется вписаться в сумму менее бакса + минимум мехобработки и эксклюзива.

Когда-то давно я использовал обычную пластинку от пьезо пищалки как датчик удара для носимого устройства.
Схема была - на одном транзисторе -обычный усилитель с фиксированным током базы-и работала от 3В. Пластинку паял и приклеивал на плату на двусторонний вспененный скотч. Он же играл роль поглотителя- т.е. загрубителя чувствительности. Выход схемы - отправлял на компаратор. Регулировкой порога компаратора регулировал чувствительность. На выходе импульсы были до 1В при постукивании отверткой по плате. Пластинка стоит 15-20 центов. Транзистор - 5 центов. Плюс компаратор был использован встроенный в 12 пик (60 центов). Итого меньше доллара. Если использовать АЦП - то больше возможности для обработки.

В Вашем случае стоит поиграться с чувствительностью (размер и положение скотча - чем больше площадь пьезо, свисающая со скотча - тем больше амплитуда сигнала. Минимальная чувствительность, когда скотч больше пластинки и пластинка целиком на нем лежит.

А что если приспособить измерительную головку (стрелочный милиаперметр) . На стрелку навесить груз , а демпфировать можно электрически.

Условно массивный отвес с дыркам/щелями и фотопара.
Массивный шарик на тонкой проволоке + фотопара.
Массивная железяка в катушке меняет частоту или срывает колебания в автогенераторе.
При умелых механиках и микровыключатель с грузом на длинном рычаге сработает. Шагомер устроен наподобие.

Я так и делал. Точнее пластину пьезика припаял за торец к плате, посередине приклеивал пружинку с грузом. Колебания платы вызывают деформацию пластинки и вполне себе приличное выходное напряжение. Лучше результат с заменой пружинки на полоску из резины с сечением ~4х4мм. Хорошо демпфируются звуковые вибрации. Но беда в этом конструктиве в том, что если глянуть на сигнал на выходе в результате "что-то рядом проехало" и "ящик приподняли" и "ящик сдвинули в сторону", форма абсолютно одинакова. Была мысль про груз в трубке на пружине. Трубка ориентирована вертикально. Тогда только вертикальные перемещения вызовут заметное колебание груза. Беда в том, что контейнеры не совсем прямоугольные. \__/ они вот такой формы. Контрольный девайс планируется "прилеплять" на магните к контейнеру на время технологического "отстаивания". Потом отлеплять и цеплять на следующий ящик. Идея вертикальной трубочки терпит фиаско..

Мне кажется, Вам нужно поменять базовую идею. Сейчас Вы пытаетесь определить наличие перемещения по наличию ускорения. То есть оцениваете величину, измеряя ее вторую производную. Не слишком простая задача. А в реальности, при наличии сильных вибраций, и Ваших требованиях к минимальной стоимости - невыполнимая, со сколь-нибудь приемлемой точностью.
Нужно отслеживать непосредственно перемещение! Как минимум - у Вас есть контейнер и поверхность, на которой он стоит. "Концевой" выключатель внизу контейнера, упирающийся в землю - самое простое, "лобовое" решение. Не уверен, что лучшее... Но, по-моему, думать нужно в этом направлении...

Тот же отвес, но:

1. Грузик на пластине из например бериллиевой бронзы. Одна плоскость колебаний. Макс амплитуда перемещений - 5 мм.

2. Датчик (ПИП) - катушка индуктивности. Грузик находится возле нее и шунтирует магнитный поток.

3. Катушка - в контуре ВЧ генератора. Рекомендуемые частоты 9..12 МГц (определяется геом. размерами катушки + добротностью контура). Измеряемый параметр - девиация частоты генератора, выход датчика - частота.

4. Всю конструкцию в демпфирующую жидкость - масло, глицерин - все в меру вязкое, что можно применять на объекте.

При условии, что у Вас уже есть герметичный корпус, в бакс можете вложиться.

Это была первая мысль. Но знакомство с условиями производства, конструкцией ящиков и культурой обслуживающего персонала привело к мысли о необходимости защитить коробочки и материальных интересов заказчика. Пока жду акселерометры, но мысли всё же крутятся вокруг пьезиков - внутри акселерометров они же и стоят... Только стоят больно много.

По-моему, Вы не дооцениваете проблему. Ну, поставите хорошие фирменные акселерометры, или сделаете самодельные, дешевые, но с достаточным качеством. Это не решит основную задачу - как достоверно отличить вибрации от факта начала перемещения. По амплитуде, по характерным частотам? И потом, одно может сопутствовать другому. Боюсь, простыми средствами здесь не обойтись. Или Вы планируете серию экспериментов со сбором статистики, чтобы выработать критерии?... Как-то все очень сомнительно, в плане надежности решения...

Можно попробовать применить механические датчики наклона (tilt sensor) - дешевле не бывает.

Внутре MEMS акселерометров нет никаких "пьезиков" , поэтому и стОят.

Я даташиты проглядел первые под руку попавшиеся (AD & TI) там емкотные сенсоры. До этого читал (не помню, чьё творение), там датчик был в виде коробка размером со спичечный и нарисованы были 3 пьезо пластинки в ортогональных плоскостях.. Утром глядел, как Panasonic начала для кого-то делать с жидким детектором (там электроды в герметичной колбе и хатрый спирт заплит). Куда-то в автомобили это дело позиционировали..

Пока мне идея с полоской из бронзы нравится по простоте. Правда чувствительность к вибрациям и колебания груза на частоте собственного резонанса остаются. Жидкостной наверное стабильней, но трудоёмкость исполнения больше..

С жидкостными надо очень осторожно - вязкость от температуры сменится - чувствительность вместе с ней тоже...

К сожалению, акселерометры стоят больше бакса. Самый дешевый есть на digikey $1.8
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch...e=828-1000-1-ND
http://www.bosch-sensortec.com/content/lan.../html/4377.htm#

http://www.freescale.com/webapp/sps/site/p...deId=0112691118

http://www.st.com/stonline/products/litera...26/lis302dl.htm

Если это дорого или недоставаемо, то нужно искать другие методы - рвущиеся проволочки, например.

Спасибо за ссылки, почитал. Позицию из последней ссылки нам предложили по $20 при количествах до 1000. Это дорого. Зато в процессе поисков узнал, как звать датчики еще: tilt sensor, inclinometer, clinometr. Правда всё довольно кучеряво стоит. Желтенткая коробочка clinometer с разрешением 0,01 градуса стоит аж 400 бакинских..
Вариант с проволочками-веревочками отпал после посещения будущей зоны эксплуатации. Загажено всё жутко. Вариант-прилипала самый оптимальный. Залили продукт в контейнер, поставили контейнер на отстаивание, мастер участка прилепил коробочку. Время пошло. Светодиодик пыхает. Время вышло - загорелся. Ящик уходит на другой участок, коробочку отлепляют и магнитят на следующий контейнер. Если в другую смену кто-то ящик двигал/поднимал - тревожная индикация поможет отшлепать виновного..
Сейчас думаю над вариантом-симбиозом всего увиденного/прочитанного/услышанного. Плоский груз на упругой пластине и емкостное измерение. На встроенном компараторе контроллера генератор в частотозадающей цепи которого этот датчик. тот же PIC10F200-12F629 туда с головой. Осталось придумать, как аппаратно резонансные колебания груза устранить. Получится "неинтегральный" 1-axis акселерометр.

Назад в прошлое.
Когда вы посчитаете затраты связанные с изготовлением механики в наколенных условиях, затраты на индивидуальную наладку и калибровку каждого изделия, ведь повторяемость самопала будет ни к черту, затраты на периодические подстройки во время эксплуатации, ведь стабильность параметров у вас получится никакая вы прослезитесь (или ваш заазчик прослезится).
Если вы решите все вышеперечисленные проблемы девайс у вас будет стоить как истребитель.

При наличии массово производимых готовых интегральных решений для какой либо задачи попытка соорудить что-то на коленке заведомо обречена на провал! Я вижу неистребимое желание кулибинствовать, однако в технике чудес не бывает и городя самопал вы всегда проиграете в цене/качестве/стабильности/повторяемости, а это все ДЕНЬГИ.
Практически никто из заказчиков или начальников неспособен оценивать затраты по всему жизненному циклу изделия, все тупо ориентируются на стоимость комплектующих.

Помните, раньше в сигнализации использовались датчики удара на стекла, представляющие собой геркон и подпружиненный магнит, думаю, что такой девайс вполне можно использовать в Ваших целях.

Измерив вибрацию, вы не получите ничего, пока вы только вибродатчик придумываете...

возьмите мин 3 пьезо, нагрузите одним грузом, и меряйте фазы напряжения от всех... легче всего четыре, тогда противофазы будут указывать на перемещение, а "величина напряжения" * время ^2 будет примерно равна растоянию.. , можно также несколько катушек индуктивности использовать, но все мои опыты привели к хреновым показателям, резонансы всякие... вообщем покупной, акселерометр +ваш мк, могут превратиться в детектор перемещения, но проблемка вибрации аксеремометр тоже передает, так что фильтровать ... по времени, частоте, силе, и т.д.... возьмите Гироскоп от модели вертолета и будет вам счастье...

К сожалению, мои тоже. По лёгкому не получается..

Чем ближе "час Ч", тем больше я склоняюсь к этой же мысли. Попутно подискиваю альтернативные пути поставок комплектухи. На данный момент рекорд (снизу) по цене, что удалось нарыть 6,5 американских рубля за 2-х осевой акселерометр. Надеюсь, удастся дешевле найти.


Откровенно говоря, это была самая первая мысль (не игрушки колупать, а гироскоп). Но цена на него куда выше цены, которую клиент готов платить за целое изделие.

На Дигикее нашел акселерометры по 2,75 при партии под 1000 штук. Теперь думаю, как таможня к такому отнесется, если частным порядком покупать.. Летом я на Е-бэе приемничек покупал за 500 и проблем не вознило..

Может, подойдет магнитный подвес фокусировки лазерной головки CD-ROMa? Битых сидиромов достать не проблема, головки практически однотипные, массу утяжелить припоем, а сигнал снимать с катушек. Если габариты не напрягают.

Эта мысль в ходе мозгового штурма тоже всплывала. Забанили её по причине, точнее множеству причин.
1) тысячу битых сидиромов найти будет тяжко;
2) головки таки разные (жесткость подвеса, параметры катушек);
3) чтобы получить напряжение, с которым можно работать встроенным АЦП нужно усилитель ставить с кУ около тысячи. Для устройства с батарейным питанием это расточительно.

Пьезик (из "наколенных" способов измерения) пока самый экономичны. На втором месте грубый аналог начинки акселерометра - емкостной датчик. Благо аппнот по этому поводу сейчас много выложили..

Проблем должно не быть, поскольку вы покупаете "электронный датчик (акселерометр)", а все электронные датчики идут по коду 9031803800, а по этому коду таможенная пошлина 0%. НДС (как частное лицо) тоже оплачивать не будете. Мне кажется - это самый разумный вариант...

Меня количество смущает. Если 3-5 штук то это мелочи. А вот если (чтобы ВЭД на предприятие не оформлять) 1000 штук..
Несколько лет назад у меня друг на Максиме сэмплов назаказывал баксов на 100. Так его таможенники замучали. Под конец он уже хотел вообще от получения отказаться и плюнуть на всё. (он тогда кардиограф делал "для семьи, для дома", а цены на комплектуху у местного диллера были просто заоблачные). Правда всё в конце концов обошлось несколькими бутылками коньяка + закусь..

Иллюстрация на тему "не бывает пьезиков в акселлерометрах" (случайно под руку сегодня попала)