Розробка бездротового датчика вібрації на основі MEMS акселерометра

Автор(и)

  • Pavlo Oliynik Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-9481-0551

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.71954

Ключові слова:

вібрація, MEMS акселерометр, бездротовий датчик вібрації, Wi–Fi, моніторинг обертового обладнання

Анотація

Представлено бездротовий датчик вібрації, створений на основі MEMS акселерометра. Описано застосовані схемотехнічні рішення, структуру програмного забезпечення датчика, алгоритм корекції АЧХ MEMS акселерометра та обробки даних, розглянуто питання впливу на датчик електромагнітних полів. Результати проведених випробувань підтверджують працездатність датчика та можливість забезпечення за його використання вимірювань з точністю, порівняною з промисловими п’єзоакселерометрами.

Біографія автора

Pavlo Oliynik, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Науково-дослідний інститут телекомунікацій

Посилання

  1. Thanagasundram, S., Schlindwein, F. S. (2006). Comparison of integrated micro-electrical-mechanical system and piezoelectric accelerometers for machine condition monitoring. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 220 (8), 1135–1146. doi: 10.1243/09544062c07405
  2. Albarbar, A., Mekid, S., Starr, A., Pietruszkiewicz, R. (2008). Suitability of MEMS Accelerometers for Condition Monitoring: An experimental study. Sensors, 8 (2), 784–799. doi: 10.3390/s8020784
  3. Albarbar, A., Badri, A., Sinha, J. K., Starr, A. (2009). Performance evaluation of MEMS accelerometers. Measurement, 42 (5), 790–795. doi: 10.1016/j.measurement.2008.12.002
  4. Wahid, A., Anuar, K. (2008). Development of tilt and vibration measurement and detection system using MEMS accelerometer as a sensor. Universiti Sains Malaysia, 134.
  5. Jagadeesh, P., Umapathy, M., Balachandar, S., Arumugam M. Ramaswamy, S. (2006). Low Cost Vibration Measuring Device Using MEMS Accelerometer. NSTI–Nanotech, 3, 349–352. Available at: http://www.nsti.org/publications/Nanotech/2006/pdf/153.pdf
  6. Kwon, S. W., Kim, J. Y., Yoo, H. S., Cho, M. Y., Kim, K. J. (2006). Development of wireless vibration sensor using MEMS for tunnel construction and maintenance. Tunnelling and Underground Space Technology, 21 (3-4), 318. doi: 10.1016/j.tust.2005.12.033
  7. Marne, N. S., Nagmode, M. S., Komati R. D. (2014). Vibration Measurement System with Accelerometer Sensor Based on ARM. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 4, 4, 760–764. Available at: http://www.ijetae.com/files/Volume4Issue4/IJETAE_0414_129.pdf
  8. Looney, M. (2014). An Introduction to MEMS Vibration Monitoring. Analog Dialogue, 48 (06), 1–3. Available at: http://www.analog.com/library/analogDialogue/cd/vol48n2.pdf
  9. Chaudhury, S. B., Sengupta, M., Mukherjee, K. (2014). Vibration Monitoring of Rotating Machines Using MEMS Accelerometer. International Journal of Scientific Engineering and Research, 2 (9), 11. Available at: http://www.ijser.in/archives/v2i9/SjIwMTMzNTg=.pdf
  10. Huang, Q., Tang, B., Deng, L. (2015). Development of high synchronous acquisition accuracy wireless sensor network for machine vibration monitoring. Measurement, 66, 35–44. doi: 10.1016/j.measurement.2015.01.021
  11. Bruel&Kjaer Product Data. Industrial Accelerometer – Type 8325. Available at: http://www.midebien.com/LiteratureRetrieve.aspx?ID=10405
  12. Analog Devices ADXL316. Small, Low Power, 3–Axis ±16 gAccelerometer. Available at: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADXL316.pdf
  13. Silicon Designs Inc. Model 1510 Vibration Application Analog Surface Mount Accelerometer. Available at: http://media.wix.com/ugd/3fcdcf_660ffc66100641388bb51b1c9361fe5b.pdf
  14. ST Microelectronics LIS344ALH. MEMS inertial sensor – high performance 3–axis ±2/±6g ultracompact linear accelerometer. Available at: http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00182781.pdf
  15. Analog Devices ADXL001. High Performance, Wide Bandwidth Accelerometer. Available at: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADXL001.pdf
  16. Espressif smart connectivity platform: ESP8266EX. Available at: http://www.fut-electronics.com/wp-content/uploads/2015/10/ESP8266_12_wifi_datasheet.pdf
  17. MIDE Volture Piezoelectric Energy Harvesters. Available at: http://www.mide.com/
  18. Badri, A. E., Sinha, J. K., Albarbar, A. (2010). A typical filter design to improve the measured signals from MEMS accelerometer. Measurement, 43 (10), 1425–1430. doi: 10.1016/j.measurement.2010.08.011
  19. ISO 10816–1:1995 Mechanical vibration – evaluation of machine vibration by measurements on non–rotating parts – Part1: General guidelines (2012). ISO, Geneve,12.
  20. Serridge, M., Licht, T. R. (1986) Piezoelectric accelerometer and vibration preamplifier handbook. Glostrup, Denmark: Bruel&Kjaer, 187.
  21. ISO 5347–3:93(en) Methods for the calibration of vibration and shock pick–ups – Part 3: Secondary vibration calibration (1993). ISO, Geneve, 8.

##submission.downloads##

Опубліковано

2016-06-26

Як цитувати

Oliynik, P. (2016). Розробка бездротового датчика вібрації на основі MEMS акселерометра. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(9(81), 18–24. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.71954

Номер

Том 3 № 9(81) (2016): Інформаційно-керуючі системи

Розділ

Інформаційно-керуючі системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2016 Pavlo Oliynik

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.