Jste zde

IEPE senzor vibrací s digitálním rozhraním

Redakce, 9. Duben 2019 - 8:12

Analýza vibrací se často používá v prediktivní údržbě. Integrovaný elektronický piezoelektrický (IEPE) senzor je nejběžnějším snímačem vibrací používaný v průmyslovém prostředí. Je propojen s ADC převodníkem integrovaným v MSP432 a má digitální rozhraní IO-Link.

Prediktivní údržba pomáhá včas předvídat selhání stroje. Používá k tomu mnoho metod, zejména analýzu hodnot z různých senzorů mezi něž patří senzory vibrací. Pokud dojde u točivých strojů k mechanickému poškození (například ložiska) dochází k nechtěnému vibrování celého stroje. Na základě analýzy naměřených hodnot, lze posoudit, zda se jedná o drobnou závadu nebo se bude muset stroj odstavit na nějaký čas a provést náročnější opravu. Například periodické krátkodobé impulzy se širokou šířkou pásma naznačují, že kuličkové ložisko, narazí na stěnu své dráhy při každé otáčce, což je vadné chování. Naopak události s dlouhou dobou trvání a s úzkou šířkou pásma mohou naznačovat, že součásti se navzájem otírají, což nakonec vede k opotřebení, tepelnému zatížení a možnému selhání celého stroje. Aby bylo možné tyto údaje spolehlivě zachytit, musí být senzory vibrací dostatečně robustní, aby sledovaly dané zařízení i přes náhlé otřesy, intenzivní vibrace nebo jiné nečekané události, které se běžně vyskytují v průmyslovém prostředí.

Tento senzor může být připojen k motoru či čerpadlu a monitorovat jeho stav. Tento ukázkový design znázorňuje implementaci rozhraní IEPE senzoru, které je připojené a napájené přes digitální rozhraní IO-Link.

Butterworthova dolní propust čtvrtého řádu se šířkou pásma 20 kHz je navržena pomocí WEBENCH Filter Designer a implementována pomocí dvoustupňové topologie Sallen-Key. Na obrázeku je výstup WEBENCH pro dané filtrační požadavky. Nízká vstupní impedance filtru určuje použití vstupní vyrovnávací paměti.