基于FatFS嵌入式文件系统的振动检测设备.pdf

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1、《PLC＆FA》2衅7月-基于FatFS嵌入式文件系统的振动检测设备ANewVibrationMonitorInstrumentBasedontheFatFSEmbeddedFileSystem北京科锐配电自动化股份有限公司王亮WangLiang摘要：本文主要介绍了一款用于检测机械振动的基于FatFS嵌入式文件系统的振动检测设备。它利用832M1系列三轴加速度传感器检测设备在三维坐标系下各轴的方向上的加速度变化情况，接着控制器利用自带的AD采样模块采集传感器各轴输出的电压，并把采样到的加速度值以．txt文件格式存储E：lJSD卡上，最后再用

2、电脑把存储数据读入，导入专业分析软件中进行分析。关键词：振动检测832M1系列三轴加速度传感器FatFSSD卡Abstract：Inthispaper，anewvibrationmonitorbasedontheFatFSembeddedfilesystemiSintroduced．The832M1isalowpowertriaxialaccelerometer。itcanmonitorthechangeofthe3一axisaccelerationofthemechanicaldeviceThenthecontrollersamplest

3、heoutputvoltageoftheaccelerationandtheresultsarestoredintheSDcardintextfileformat．Intheend．theresultsintheSDcardarereadviatheUSBinterfacesandarehandledbyProfessionalanalysissoftwareKeywords：Vibrationmonitor832M1accelerometerFatFSSDcard【中图分类号】TP2【文献标识码】B文章编号1606—5123(2O14)0

4、7—0091—041引言设备(部件、零件)的某些特征参数进速度检测为基础，通过STM32L控制器振动监测技术就是“对设备的振动行测试，并根据所得测定值与规定的正的AD采样模块和DMA功能对传感器输信号进行检测、分析处理，故障识别和常值比较以判断设备的工作状态是否正出的三轴电压进行采样，把采集到的数预报的一种技术”。据统计，机械故障常或异常(存在故障)，也称为简易诊据以文本文件格式存储到SD卡中，最后90％可以从振动测量中检测出来。振动断。精密设备故障诊断技术则不仅要对通过电脑的USB口可把数据导人到专业测量和信号分析是作为预知维修的主要机器

5、设备的状态是否正常做出判断，更软件中分析。手段。振动监测所需要的参量有三种，重要的是对机器故障的原因、部位及严本方可分为两部分。第一部分主要这三种参量就是所检测设备振动的位重程度做出估计。目前比较普及的还是讲解了硬件电路设计，这部分主要讲解了移、速度或加速度。状态监测技术有两简易诊断(状态监测)。硬件电路的整体设计及内部加速度传感种，一种是简易状态监测诊断，另外一本文提出一种新型简易状态监测诊器和sD卡电路。第二部分是软件设计部种是精密状态监测技术诊断。简易诊断断设备。该设备是采用832M1系列三轴分，主要讲解了嵌入式文件管理系统的与精密诊

6、断设备的状态监测技术是指对加速度传感器对所需检测振动设备的加选型及整个设备的主程序设计流程图。W、^n^fCA168．COMl91PLC＆IPc＆E^S2硬件设计2．1硬件设计结构图振动采集电路结构设计如下图1所示。该电路主要有传感器信号采集部分、控制器部分和SD卡存储部分。传感器U6AVDD3V采集部分主要完成对振动加速度信号和工作环境温湿度的采AEMX1XVCC5AEMY2Y集：控制器是用来完成对传感器采集到的数据进行处理和存AEMZ3ZGND4储：SD卡存储部分是采集到的所有传感器数据的存储空间。图1振动检测设备结构框图2．2振动检测

7、电路设计三轴加速度传感器有多种，但当前用的最多的还是压电加速度传感器。当前市面主要有以下3种压电加速度传感：压电式加速度传感器、电荷输出型压电加速度传感器和电压输出型压电加速度传感器。这三种加速度传感器的体积通常都很大，因此考虑到振动采集装置对加速度传感器体积小、量程大、频率响应高的要求，在这里选用了美国SENSORWAYMeasurementTechnology(赛斯维测控技术有限公司)I~]MEAS832M1—0050型板载安装的三轴加速度传感器，它是832M系列AGN。III——]一加速度传感器中的。一种。832M系列加速度传感器是三

8、轴压电式加速度传感器，有功耗低、信号稳定、体积小和频率响应范围大的特点。其中832M1—0050型板载式加速度传感器的动——1％I>59R107R1％lL，L，fI态量程为±50