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微动(可用于普适型加速度计、角度计、裂缝计、崩塌计)

微动(可用于普适型加速度计、角度计、裂缝计、崩塌计)


高灵敏度数字振动传感器产品说明书

 



 

企业名称:澳门网址网站导航大全

地址:湖南省长沙市经济开发区映霞路29号

网址:

联系电话:0731-82958918


 

一、概述

BD-WD数字式振动传感器具有内置数字处理器STM32F429,带有 RS485 标准工业总线的振动传感器,它能将机械振动信号直接转换为数字化波形数据, 并通过传感器的RS485 接口传送到计算机处理。具有耐腐蚀不锈钢 316L 防水外壳,使传感器适用于潮湿环境和腐蚀性比较强的环境种。

BD-WD是一个工业级振动传感器,非常适用于发电厂、造纸厂、燃气轮机和其它广泛的工业应用。在这些要求严格的领域所获得的常识和经验同样也应用在一些小型应用中,如柴油机、水泵、发电机等。

传感器内置的 STM32F429 信号处理器对振动数据进行 FFT傅立叶变换分析,并计算出加速度、速度、位移值。传感器可直接输出时域和频域的振动波形数据。

多达 254 个振动传感器可以连接成一个振动测量网络,连接到这个网络的主机(如 PC

计算机)可读取振动数据,并对数据进行分析和处理。

内置 STM32F429 处理速度 180MHz、采集速率 4KHz、20 位精度,分析谱线数 1024

线,精度误差小于 0.25%。内置加速度振动传感器

带有RS485 数字总线接口,App可升级,成本低、安装简便。

                                                 title

产品图片

二、特性:


序号

性能

参数

1

传感器类型

加速度,速度,位移

2

振动测量范围

±2/4/8g,0-100mm/s,0-3mm

3

振动分辨率

20 位

4

频率范围

0~1kHz 加速度

1~1kHz 速度/位移

5

采样速率

4kHz

6

动态范围

>70dB

7

非线性

0.2%(全量程)

8

数据接口

RS485 标准工业总线

9

最多联网传感器数量

254 个

10

电源

8-26Vdc

11

运行环境

-40℃~+85℃

12

重量

250g

13

尺寸

详细信息见下图

14

材质

316L 不锈钢

 

 






















外形尺寸:

title

 

BD-WD振动传感器采用抗振不锈钢软管引线结构,4 芯屏蔽电缆为传感器提供电源和

RS485 通讯,信号的定义通过不同的电缆颜色来区别(仅供参考,以出厂定义为准





 

三、设备的接口数据协议

 

1   系统功能实现                       

传感器可根据主机端命令进入设置的工作模式,可启动采集数据,存储到本地存储器,然后将采样数据帧上传到主机端。

 

传感器节点一些参数可配置: 采样频率 1Hz4kHz

采样点数最大 4096128256, 51210242048采样分辨率 16 位;

采集信号类型:加速度值(±2,4,8G);

 

设备工作状态分为待机模式,工作模式,触发模式;

 

发送数据的阈值门槛值,采样数据的值低于该阈值则通知主机端数据值低于阈值。读取传感器采集数据信号类型:加速度值;

采样频率 1Hz4kHz,这个是设置传感器设备内采样的频率。采样点数最大 40961128256, 51210242048

当采样点数位 1,则相当于是普通的传感器数据监测,采样时间间隔可设置传感器上报的周期。

 

2     数据通讯协议 modbus                              

RS485 通讯波特率缺省为 9600,数据位为 8,停止位 1,无校验位、无硬流控制。

RTU 模式

 

地址

功 能代码

数 据数量

数 据

1

 

...

 

数据 n

CRC 低

字节

CRC 高


 

传感器设备缺省地址 1

 

寄存器地址

功能

描述

备注

0x000c

工作模式命令

可读写

 

0x000d

采样频率

可读写

 

0x000e

采样长度

可读写

 

0x000f

触发阈值

可读写

 

0x0010

量程设置

可读写

 

0x0011

采集信号输出类型

可读写

当前版本:只支撑加

速度

0x0020

设备地址

可读写

 

0x0030

设备通讯波特率

可读写

 

 

可通过功能代码 0x03 实现寄存器读取;

可通过功能代码 0x06 实现寄存器单个写入; 可通过功能代码 0x10 实现寄存器多个写入;

1 字节

地址

1 字节

寄存器地址

2 字节

寄存器数量

2 字节

1 字节

1 字节

0X01

功能代码

0x03

 

 

CRC 低字

CRC 高字节


 
寄存器操作的数据长度,寄存器地址,寄存器值的数据格式都是按高字节在前,低字节在后; 功能代码 03 的格式

 

 

 

实行后从机返回的格式

1 字节

地址

1 字节

2 字节

数据

1 字节

1 字节

0X01

功能代码

0x03

数据长度

 

CRC 低字

CRC 高字节

 

 

 

 

MODBUS    RTU 应答帧包括:

1 字节

地址

1 字节

2 字节

数据值

2 字节

1 字节

1 字节

0X01

功能代码

数据长度

 

 

CRC

低 字节

CRC

高字节

 

如果是异常情况,则应答帧里面功能代码字节的最高位为 1

1 字节

地址

1 字节

1 字节

1 字节

1 字节

0X01

功能代码

|0x80

错误代码

CRC

低 字

CRC

高字节


 

 

 

 

 

错误  1:不的功能码  2:寄  3:数错误  4:写入

 

 

从机对主机的功能代码为 0x06 的正确应答帧格式:

1 字节

地址

1 字节

寄存器地址

2 字节

寄存器值

2 字节

1 字节

1 字节

0X01

功能代码

0x06

 

 

CRC

低字节

CRC 高字

 

从机对主机的功能代码为 0x10 的正确应答帧格式:

1 字节

地址

1 字节

寄存器开始

地址 2 字节

寄存器数量

2 字节

1 字节

1 字节

0X01

功能代码

0x10

 

 

CRC

低字节

CRC 高字

 

2.1    设备工作模式命令

模式:

0 –> 停止采模式  1-> 单次采模式 2->触发

 

停止采集模式:设备进入待机模式;

单次采集工作模式:根据设置的数据采样率上传一帧采样数据;

触发阈值上传模式:设备待机状态下,当有振动值超过设定的阈值,上传一次特征值,如果持续触发,则按上传间隔参数设定的时间处理;

 

可通过 功能代码 0x06 实现

1 字节

地址

1 字节

寄存器地址

2 字节

寄存器值

2 字节

1 字节

1 字节

0X01

功能代码

0x06

0x000c

命令模式

CRC

低 字节

CRC

高字节

 

数据长度,寄存器地址,寄存器值的数据格式都是按高字节在前,低字节在后;


 

2.2    设备采集参数设置

参数 16 位值(2 个字节)传输帧中格式按照高字节在前低字节在后。

 

采样频率参数:这个是设置传感器设备内采样的频率。可选择有 6 种采样频率值类型

4000,2000,1000,500,250,125 单位赫兹。

采样频率参数

对应采样频率

 

0

4000

 

1

2000

 

2

1000

 

3

500

 

4

250

 

5

125

 

 

 

采样长度:也可用采样点数表示,一个点数据长度两个字节;采样点数最大 40961128256, 512102420484096当采样点数位 1,则相当于是普通的传感器数据监测。

 

采集信号输出类型: 0:加速度值;

 

 

振动值数据格式:

加速度类型的,其按 16 位采样,2 个字节,高字节在前低字节在后,16 位有符号值, 实际的加速度值= 16 位值/32768 * 加速度量程值(实际量程值);

 

触发阈值参数: 格式是 16 位无符号值,是 16 位采样值格式;

以加速度为例,16 位有符号值 = 加速度触发阈值/加速度量程值* 32768 ;

例如:加速度量程 2g , 触发加速度阈值 10m/s^2 , 则设置的触发阈值参数 = 10/(2*9.8)*32768 = 16716

 

量程的量数为 0 +-2g,     参数为 1 +-4g,     参数 2

表示+-8g;

量程设置参数

对应值

 

0

+-2g

 

1

+-4g

 

2

+-8g

 

保留

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

可通过功能代码 0x06 实现


 

1 字节

1 字节

寄存器地址

2 字节

寄存器值

2 字节

1 字节

1 字节

0X01

功能代码

0x06

 

 

CRC

低字节

CRC

高字节

 

或可通过功能代码 0x10 实现一次对多个寄存器写入;

 

1 字节

1 字节

寄存器开始

地址 2 字节

寄存器数量

2 字节

数据量

1 字节

数据

1 字节

1 字节

0X01

功能代码

0x10

 

 

 

 

CRC

低字节

CRC

高字节

寄存器数据格式是:16 位字,高字节在前,低字节在后;

数据量:是要写入寄存器的数据的字节和;

 

 

 

2.3    设备上传采集数据

 

从机根据采样率,传输采集数据帧到主机;

1 字节

1 字节

2 字节

X 轴振动值

y 轴振动值

z 轴振动值

合成振动

1 字节

1 字节

0X01

功 能代码

0x04

数据长度

 

 

 

 

CRC

低字节

CR C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

功能 0x04  表示输采数据度: 采样数据和。

 

XYZ 轴振动数据:数据 2 个字节,格式是高字节在前,低字节在后, 16 位有符号值。

实际的振动加速度值= 16 位值/32768 * 加速度量程值(实际量程值);

 

合成振动值:表示XYZ 的空间振动合成量,数据 2 个字节,格式是高字节在前,低字节在后, 16 位无符号值。运算公式:合成量= SQRT(X*X + Y*Y + Z* Z);

 

备注:如果 RS485 通讯误码率高,可尝试降低 RS485 通讯波特率;

 

 

2.4    设备地址

一般默认传感器设备地址位 0x01,用户一般不要去修改,修改后必须按新的地址才能通讯。


 

 

可通过 功能代码 0x06 实现

1 字节

地址

1 字节

寄存器地址

2 字节

寄存器值

2 字节

1 字节

1 字节

0X01

功能代码

0x06

0x0020

地址

CRC

低 字节

CRC

高字节

 

地址数据格式是高字节在前,低字节在后。高字节必须为 00,地址按照 一个字节有效,范1~255

 

举例:

发送令:01 06 00 20 00 02 09 C1      (寄存器 0x20,写址为 02

返回:    01 06 00 20 00 02 09 C1      01 设备 02

继续令: 00 06 00 20 00 01 49 C0      (寄存器 0x20新地址为 01

返回:         02 06 00 20 00 01 49 C0           (设备 02 更新 01

 

2.5    设备波特率

可通过 功能代码 0x06 实现

1 字节

地址

1 字节

寄存器地址

2 字节

寄存器值

2 字节

1 字节

1 字节

0X01

功能代码

0x06

0x0030

波特率索引值

CRC

低 字节

CRC

高字节

波特值:  0 9600  1 表示 19200 2 38400 3 57600 4

表示 115200,其他值保留。

 

举例:例子中最后两个字节是 CRC 校验

发送令:01 06 00 30 00 00 89 C5      (设置波 9600

返回:    01 06 00 30 00 00 89 C5

发送令:01 06 00 30 00 01 48 05      (设置波特 19200

返回:    01 06 00 30 00 01 48 05

发送令:01 06 00 30 00 02 08 04      (设置波特 38400

返回:    01 06 00 30 00 02 08 04


 

2.6    使用例子

 

传感器设置的缺省工作量程为+-2g;

PC 端用 USB 485 接口,使用串口工具打开相应串口:设置波特率 115200,根据要求格式建立连接;

16 进制格式发送数据帧:

设置  01 06 00 0f 00 60 b9 e1           (此命令参数 96)

设置式:  01 06 00 0c 00 02 c8 08

 

当传感器检测到振动值超过阈值,PC 端串口可接收到有对应数据帧:

01 04 00 08 FF CC FF F3 01 B9 01 BC 68 1B

01 04 00 08 00 67 00 05 FF DC 00 6D 01 F4

01 04 00 08 FF EB 00 06 FF 87 00 7A 76 E5

 

用功能码 0X03 读取寄存器数据,寄存器开始地址 0X0D,寄存器数量 5;

发送命令:01 03 00 0D 00 05 14 0A

返回数据:01 03 00 0A 00 04 00 80 00 60 00 00 00 00 BC DB



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