数字加速度传感器BZ1803-01
数字加速度传感器BZ1803-01
1、简介
BZ1803-01数字传感器是测量振动加速度的智能传感器。在空间三个方向（X轴、Y轴、Z轴）上可以同时获得加速度数据。
BZ1803-01数字传感器有多种数据分析功能，计算并输出加速度的平均值、方差、均方根值、峰值、峭度、脉冲因子、波形因子、裕度因子、重心频率、均方频率。
三种硬件接口：RS232TTL电平、RS485、433MHz无线通讯。
可设置传感器参数，例如采样速率、数据输出方式、参数调整等。
BZ1803-01数字传感器适合旋转机械的振动测量和故障诊断。例如滚动轴承的故障诊断。BZ1803-01数字传感器可成为许多智能系统的终端设备，例如数据采集系统、物联网平台等。
2、BZ1803-01数字传感器产品图片。
433MHz无线通讯传感器图片。
外壳尺寸68mm*25mm*15mm，底座尺寸83mm*25mm。
外形尺寸81mm*50mm*20mm。
RS485接口传感器图片。
外形尺寸Φ42mm*23mm。
3、BZ1803-01数字传感器主要技术指标如下：
1.测量方向：空间三轴向（X、Y、Z）。
2.测量范围：瞬时值：±16g。
通过“单次测量”指令测量加速度的瞬时值。数据的十进制与十六进制转换如下表所示：
3.分辨率：瞬时值：13位（3.9 mg/LSB)。
4.分析数据：分析数据按512点数据计算，去掉直流分量，输出平均值（包含直流分量）、方差、均方根、峰值、峭度因子、脉冲因子、波形因子、裕度因子、重心频率、均方频率。
分析数据的表示方法、数据分辨率和物理量纲见下表：
为了提高数据的分析精度，部分分析数据中扩大了数据的倍数。
5.可选带宽：通过软件选择不同的采样速率和信号带宽。
6.非线性度：±0.5%。
7.跨轴灵敏度：1%。
8.0g偏移：X、Y轴：±150mg；Z轴：±250mg。
9.噪声（采样速率100Hz）：X、Y轴：2.9mg有效值；Z轴：4.2mg有效值。
10.数字滤波器：具有低通数字滤波功能，数字滤波器上限频率由采样速率的选择自动完成。
11.抗冲击能力：10000g。
12.温度范围:-40℃至+85℃。
13.输出接口（可选）：RS232TTL电平、RS485,433MHz无线数字接口。
14.波特率（可选）：115200bit/s。
15.通讯总线模式：主从模式。传感器为从机。
16.从机通讯地址：00H～feH。00H为广播地址。
17.无线通讯距离：<500m。
18.电源电压范围：4.5VDC至5.5VDC。
19.密封等级：IP56。
20.重量：<0.2kg。
21.外形尺寸：见图。
22.安装方式：螺钉安装。
4、BZ1803-01数字传感器使用方法。
BZ1803-01数字传感器的正确使用，可以达到更好的测量效果。
传感器的接线。
对于无线传输的传感器，连接2芯屏蔽电缆，每芯截面积大于0.2mm2，用于电源供电，屏蔽层接电源地。
对于RS485口传输的传感器，连接4芯屏蔽电缆，每芯截面积大于0.2mm2。2芯用于电源供电，2芯用于RS485通讯，屏蔽层接电源地。
单次测量数据。
单次测量数据是传感器每接收一次指令，发送一组当前测量数据。数据是X轴、Y轴、Z轴加速度瞬时值。
读一组分析数据。
初始发送“读一组分析数据”指令，开始启动数据的采样和分析，经过一段时间间隔返回一组分析数据。由此开始，传感器在后台连续采集并分析数据，将分析结果保存到数据发送区，当新的分析结果完成后，将覆盖前一次的分析结果，直到传感器接收到“停止测量”指令才会停止并进入等待状态。需要继续读分析数据时，再次发送“读一组分析数据”指令，传感器立即将当前的分析结果输出。如果两次发送“读一组分析数据”指令的时间间隔小于规定的时间间隔，读取的分析结果是重复的，如果两次发送“读一组分析数据”指令的时间间隔大于规定的时间间隔两倍，将会丢失一次分析数据，读取的是当前的分析结果。
传感器实现采样、分析、数据输出同步进行，互不影响，保证采样数据的连续性。
分析数据按512点数据计算，去掉直流分量，输出平均值（包含直流分量）、方差、均方根、峰值、峭度因子、脉冲因子、波形因子、裕度因子、重心频率、均方频率。
微小振动和噪声的处理。在无振动信号时，为了消除微小振动和噪声的影响，设置了较小振动阈值。当峰值小于0.2g时，平均值（包含直流分量）正常输出，其它分析结果均为零。
平均值的处理。传感器输出的平均值由3个因素叠加组成：1、传感器在三轴上测得的重力加速度分量，较大±1g，与一般振动信号相比其值较大；2、采样信号携带的直流分量，在振动测量中其值很小，分析点数越多其值越小，甚至可以忽略；3、传感器在生产时存在的静态偏移，其值很小且不随时间变化。传感器安装完成后，1和3值的叠加是固定常数，可以在没有振动的情况下采集平均值，备份在计算机中，用以抵消正常测量时的平均值。
连续读分析数据。
启动分析数据时，发送“连续读分析数据”指令，经过一段时间间隔返回一组分析数据，以后不需要发送指令，分析数据源源不断的输出。
一组分析数据完成后，输出分析结果，继续进行下一组数据分析，再输出分析结果，直至无穷。两组采样数据之间无断点。两组分析数据输出的时间间隔与设置的采样速率有关，见下表：
停止测量数据
发送“停止测量”指令后，传感器停止输出数据，进入等待状态。
5、应用实例。
1.某台设备的转动疲劳试验。
某台设备是一个以转动圆盘为核心的机械旋转系统，需要对其进行5年以上的不间断转动疲劳试验。
选用2只BZ1803-01数字传感器，对称安装在圆盘的两面，测量圆盘转动系统在XYZ三个方向的加速度方差、均方根、峰值、峭度因子、脉冲因子、波形因子、裕度因子、重心频率、均方频率。
传感器选择433MHz无线通讯，通讯速率115200bit/s。电源用5VDC供电，电源的正负极用滑环与两只传感器连接。计算机通过USB口连接一个无线通讯模块，作为主机与传感器进行通讯。两只传感器设置不同的地址，作为从机使用。
计算机通过广播功能同时启动两只传感器连续测量数据，两只传感器不间断的进行采样和分析数据。计算机根据数据分析的时间间隔，先后读取两只传感器的数据。计算机读取数据与传感器的采样和分析同步进行，保证数据在时间上的连续性。
2.大型电力变压器振动测量。
大型电力变压器在工作时，电磁能量转换会引起机械振动。机械振动值超范围会影响变压器的正常运行。
选择BZ1803-01数字传感器监测电力变压器在XYZ三个方向的振动加速度有效值、峰值。
传感器选择RS485接口，通讯速率9600bit/s。电源用5VDC供电。计算机通过USB口连接一个USB转RS485模块，作为主机与传感器进行通讯。多只传感器设置不同的地址，作为从机使用。
由于大型电力变压器的电磁辐射很强，传感器通过磁力吸座与变压器机械连接，传感器的壳体与变压器的壳体绝缘。使用效果良好
3.滚动轴承的故障诊断。
BZ1803-01数字传感器输出的加速度方差、均方根、峰值、峭度因子、脉冲因子、波形因子、裕度因子、重心频率、均方频率这些数据，对于滚动轴承的故障诊断而言，数据分析代替了图形分析，简化了故障诊断的复杂性。这方面的内容请参阅有关文章。
