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回复: 38

买了套IEPE加速度传感器和电流适配器,芯片被打磨,求鉴定

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出5入42汤圆

发表于 2017-8-29 09:46:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
想做工业大型构筑物的振动检测和分析。

先后看了MEMS方案的加速度计,比如意法半导体的LIS3DH:



现在几乎所有的消费类电子产品都用它,成本低,使用简单,但抗干扰性稍微差点。

再就是IEPE加速度计,很多国内厂家都有生产,比如:



但这些就贵多了,优势是稳定性好。从淘宝上挑了一套传感器和专用的IEPE信号调理器,花了4千多。

传感器本身是压电陶瓷片构成的,加速度与传感器输出电压成正比,使用方法是传感器接IEPE信号调理器,信号调理器输出就是正负5V电压

如果不用买的调理器,原理上,需要自己做个恒流源+电压放大电路,查了一下一般需要4mA,然后直接就把淘宝买来的适配器的外壳拆了,想直接模仿,结果发现芯片被打磨了。

同是做硬件的,想想也能理解。我初步想的是简单点拿个AD421这种SPI的DAC芯片直接输出4mA出去,后面做一级同相放大器。

不过还是想上论坛,问问大家有没有经典好用的方案。

附拆壳图,淘宝上这家就用了2个芯片和一些阻容器件,4个通道,可选x1和x10两档增益。

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阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

一只鸟敢站在脆弱的枝条上歇脚,它依仗的不是枝条不会断,而是自己有翅膀,会飞。

出760入10汤圆

发表于 2017-8-29 10:19:28 | 显示全部楼层
我手里有些项目也涉及到加速度传感器应用,请问楼主是要研发调理板吗?

出5入42汤圆

 楼主| 发表于 2017-8-29 10:48:32 | 显示全部楼层
bhwyg 发表于 2017-8-29 10:19
我手里有些项目也涉及到加速度传感器应用,请问楼主是要研发调理板吗?

对,希望那一套简单的方案直接做,省去调试的时间

出10入113汤圆

发表于 2017-8-29 11:31:50 | 显示全部楼层
手工焊接的啊!看着U3像324这种廉价货呢!

出760入10汤圆

发表于 2017-8-29 11:54:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 bhwyg 于 2017-8-29 11:55 编辑
kevin_me 发表于 2017-8-29 10:48
对,希望那一套简单的方案直接做,省去调试的时间

能支持PE型的吗,如果有可以帮你推一下,有个朋友设备上用的到,四通道的,每个月能出货10台左右设备。传感器参数:

现在遇到个问题,设备本身的振动干扰太多,测量数据从时域上看,待测振动信号不是太明显,频域不懂,正在研究。

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出0入0汤圆

发表于 2017-8-29 12:02:07 | 显示全部楼层
bhwyg 发表于 2017-8-29 11:54
能支持PE型的吗,如果有可以帮你推一下,有个朋友设备上用的到,四通道的,每个月能出货10台左右设备。传 ...

做FFT分析后,即可看到自振频率

出0入0汤圆

发表于 2017-8-29 12:11:15 | 显示全部楼层
本帖最后由 3DA502 于 2017-8-29 15:03 编辑

TL082              

应该用这个,电荷放大器必须是高阻抗输入

出0入0汤圆

发表于 2017-8-29 12:42:53 | 显示全部楼层
我也想问下,不知道有什么加速度传感器能达到 下面要求

范围:加速度+2g~-2g
分辨率:加速度百万分之600(g),(0.0006g)

出0入0汤圆

发表于 2017-8-29 14:10:15 | 显示全部楼层
这手工焊接的真丑!

出0入0汤圆

发表于 2017-8-29 14:20:03 | 显示全部楼层
to-92的是LM334恒流源不,以前做过速度/加速度调理电路,也是检测振动的

出0入0汤圆

发表于 2017-8-29 21:40:02 | 显示全部楼层
这么简单,lz画下电路图就好猜了,关注结果,淘宝上单通道的调理器也要千把块,也是没几个芯片,lz加油

出0入0汤圆

发表于 2017-8-31 08:07:08 来自手机 | 显示全部楼层
mubei 发表于 2017-8-29 12:42
我也想问下,不知道有什么加速度传感器能达到 下面要求

范围:加速度+2g~-2g

你要的分辨率是0.6mg,一个16位的加速度计在+-2g量程内分辨率约0.06,16位的加速度传感器很多的。不过你需要找一个噪声低的才行

出0入0汤圆

发表于 2017-8-31 08:20:30 | 显示全部楼层
传感器是模拟器件,调理也是模拟的,只有量程和精度(感量)频率范围

出0入0汤圆

发表于 2017-8-31 09:41:16 | 显示全部楼层
aduecho 发表于 2017-8-31 08:07
你要的分辨率是0.6mg,一个16位的加速度计在+-2g量程内分辨率约0.06,16位的加速度传感器很多的。不过你需 ...

主要是不知道 16的加速度传感器是否能用于工业现场测试用
下面照片里的 小金属盒子里装的就是三轴加速度计模块,RS232通讯。想知道这种检测用的仪器内部是不是也是用的这种加速度计芯片。
这玩意忒贵,全部美国佬进口的,一台几万块,以前十几万的,都是公司买,网上找不到拆解之类的图片

出0入0汤圆

发表于 2017-8-31 09:51:34 | 显示全部楼层
mubei 发表于 2017-8-31 09:41
主要是不知道 16的加速度传感器是否能用于工业现场测试用
下面照片里的 小金属盒子里装的就是三轴加速度 ...

你偷偷打开看一看,也许里面东西不复杂。

出0入0汤圆

发表于 2017-8-31 09:52:50 | 显示全部楼层
diegoo 发表于 2017-8-31 09:51
你偷偷打开看一看,也许里面东西不复杂。

一直有这贼心没这贼胆,担心鬼佬在里面设置防拆装置

出5入42汤圆

 楼主| 发表于 2017-8-31 13:42:51 | 显示全部楼层
mubei 发表于 2017-8-31 09:41
主要是不知道 16的加速度传感器是否能用于工业现场测试用
下面照片里的 小金属盒子里装的就是三轴加速度 ...

估计这台东西贵,就贵在后端的振动分析软件

出0入0汤圆

发表于 2017-8-31 14:15:55 | 显示全部楼层
kevin_me 发表于 2017-8-31 13:42
估计这台东西贵,就贵在后端的振动分析软件

嗯,软件功能的确是比较完善,分析使用起来很方便,不过那软件基本功能并不复杂,而且我们实际现场使用分析功能比较少,检测仪本身自带的显示屏显示的数据已经满足百分之九十的使用。
但是这东西太贵了,动辄十几万导致数量很少,想用一用都很麻烦,但是实际很多情况都需要用这东西。所以我想知道这加速度计模块里的结构,如果传感器就是普通的MEMS加速度计芯片那我完全可以自己做一个超迷你版本的,只做现场定性测试,如果要定量时候再用这个更可靠的振动分析仪器。

出760入10汤圆

发表于 2017-8-31 18:23:28 来自手机 | 显示全部楼层
本帖最后由 bhwyg 于 2017-8-31 18:30 编辑
mubei 发表于 2017-8-31 14:15
嗯,软件功能的确是比较完善,分析使用起来很方便,不过那软件基本功能并不复杂,而且我们实际现场使用分 ...


我接触过的加速度计,里面都是压电陶瓷的。问了搞mems的同事,像那种芯片的有的是电阻式的,与压力传感器类似,只是结构不一样。
查了一下资料,PE型的使用最麻烦,但是由于是直接输出电荷的,测量范围更宽。IEPE型的是加了一级调理的,出厂时已经标定过,那就意味着量程已固定。不知道理解的对不对。
最近也想用mems芯片代替的,对比下来发现频响范围太窄

出10入23汤圆

发表于 2017-8-31 19:46:23 来自手机 | 显示全部楼层
mubei 发表于 2017-8-31 14:15
嗯,软件功能的确是比较完善,分析使用起来很方便,不过那软件基本功能并不复杂,而且我们实际现场使用分 ...

mems的瓶颈在于响应带宽,跟压电型的没法比,测振动很鸡肋

出0入0汤圆

发表于 2017-8-31 22:25:19 来自手机 | 显示全部楼层
zouzhichao 发表于 2017-8-31 19:46
mems的瓶颈在于响应带宽,跟压电型的没法比,测振动很鸡肋

一般通用的带宽在2k左右,瓶颈不完全在于MEMS,一般MEMS 频响范围比后面处理的ASIC大的多。如果把量程限定在一个比较小的范围,那么MEMS的频响也可以做到非常好

出0入0汤圆

发表于 2017-9-4 22:23:29 | 显示全部楼层
楼主继续放毒呀

出0入85汤圆

发表于 2017-9-5 08:27:15 | 显示全部楼层
电荷型传感器,按理是不是该用类似于积分放大器?高输入阻抗的OPA肯定是不用质疑的

出5入42汤圆

 楼主| 发表于 2017-9-7 11:08:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 kevin_me 于 2017-9-7 11:18 编辑
bhwyg 发表于 2017-8-31 18:23
我接触过的加速度计,里面都是压电陶瓷的。问了搞mems的同事,像那种芯片的有的是电阻式的,与压力传感器 ...


不科学啊,我看ST公司的LIS3DH,频率范围到达了5.3kHz,难道我理解错误?

我做了两种类型传感器对比,附件列举一些基本参数。



最后选择使用芯片来做,主要是因为成本低,一个芯片3块5

然后IEPE的其实也简单,不愿意搞模拟电路的话,直接用AD421 or AD5422 这种SPI的数字DAC,输出恒定4mA,直接就能测到传感器出来的偏置电压了,大概10V,电流尽量小一点,最低2mA为好。

后端做零点补偿,把零点做到0V或者5V。

零点0V,则测量输入范围是-5V——5V

零点5V,则测量输入范围是0V——10V

我淘宝买的这家,使用的是-5到5的方案,用的硬件方案更便宜,LM334,直接摆2个电阻就出来恒流源。

再附上收集的一些资料吧,有关选型和NI的类似产品。特别是NI的9234,简直是振动测量界的标杆。










扩展阅读:https://www.mmf.de/iepe_standard.htm
http://digital.ni.com/public.nsf ... 9E886256C93006D9EC5


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出0入0汤圆

发表于 2017-9-7 11:33:14 | 显示全部楼层
加速度计方面的东西,MARK

出10入23汤圆

发表于 2017-9-7 11:36:41 来自手机 | 显示全部楼层
kevin_me 发表于 2017-9-7 11:08
不科学啊,我看ST公司的LIS3DH,频率范围到达了5.3kHz,难道我理解错误?

我做了两种类型传感器对比,附 ...

5.3k是输出数据的速度,是指的采样率,根据奈奎斯特采样定理,频响必须在2.65k以内,再考虑到实际情况,频响能上几百就算很不错了

出10入23汤圆

发表于 2017-9-7 11:41:16 来自手机 | 显示全部楼层
kevin_me 发表于 2017-9-7 11:08
不科学啊,我看ST公司的LIS3DH,频率范围到达了5.3kHz,难道我理解错误?

我做了两种类型传感器对比,附 ...

以mpu6050为例,out put data速率是1000,内部低通滤波器的频响只有260hz

出5入42汤圆

 楼主| 发表于 2017-9-7 13:49:05 | 显示全部楼层
本帖最后由 kevin_me 于 2017-9-7 13:50 编辑
zouzhichao 发表于 2017-9-7 11:36
5.3k是输出数据的速度,是指的采样率,根据奈奎斯特采样定理,频响必须在2.65k以内,再考虑到实际情况, ...


确实。又仔细看了看手册,是数据output data rate,但是查了半天,没提到频率响应啊

我理解是,这芯片只对加速度敏感,频率响应到底是怎么影响到获取加速度值得?两者有什么关系,请教你一下

比如说芯片的频率响应是X——Y Hz,那是不是说,低于X和高于Y的频率的振动,加速度芯片感受不到了,也输出不了正确的数据了?

出0入0汤圆

发表于 2018-2-13 16:40:51 | 显示全部楼层
找到这来了。。。

出10入23汤圆

发表于 2018-2-13 16:52:09 来自手机 | 显示全部楼层
amenty 发表于 2018-2-13 16:40
找到这来了。。。

你那个帖子选的传感器,不是有人给你出好主意了吗?照着做就是了

出0入0汤圆

发表于 2018-8-31 05:28:40 | 显示全部楼层
最近做了个四通道的IEPE采集卡,125k同步采样,以太网接口的,貌似回帖发不了图片,大家有兴趣的话,我开个帖子发个图片给各位看看

出0入4汤圆

发表于 2018-8-31 07:13:25 来自手机 | 显示全部楼层
colinzhao 发表于 2018-8-31 05:28
最近做了个四通道的IEPE采集卡,125k同步采样,以太网接口的,貌似回帖发不了图片,大家有兴趣的话,我开个 ...

挺有兴趣啊,单独开个帖子吧。

出0入17汤圆

发表于 2018-8-31 07:56:27 来自手机 | 显示全部楼层
colinzhao 发表于 2018-8-31 05:28
最近做了个四通道的IEPE采集卡,125k同步采样,以太网接口的,貌似回帖发不了图片,大家有兴趣的话,我开个 ...

同步采样?,让大家鉴赏下呗

出0入0汤圆

发表于 2018-8-31 08:50:07 | 显示全部楼层
HZKJ 发表于 2018-8-31 07:56
同步采样?,让大家鉴赏下呗



波形是采集10K正弦波的波形

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出0入0汤圆

发表于 2018-8-31 08:54:38 | 显示全部楼层
vermon 发表于 2018-8-31 07:13
挺有兴趣啊,单独开个帖子吧。

发现回帖可以发图片,就现在这讨论讨论呗,人多了再看重新开个帖子吧

出0入0汤圆

发表于 2018-8-31 09:03:23 | 显示全部楼层
“想做工业大型构筑物的振动检测和分析。”

多点高速采集方案的吧?

出0入0汤圆

发表于 2018-8-31 09:04:54 | 显示全部楼层
lnskngdc 发表于 2018-8-31 09:03
“想做工业大型构筑物的振动检测和分析。”

多点高速采集方案的吧?

IEPE很多最大的带宽是十几K了

出5入42汤圆

 楼主| 发表于 2018-8-31 13:53:26 | 显示全部楼层
本帖最后由 kevin_me 于 2018-8-31 14:03 编辑
colinzhao 发表于 2018-8-31 09:04
IEPE很多最大的带宽是十几K了


兄弟,前端采集用的什么方案啊?能稍微分享一些吗。

我下阶段准备做一个4G无线的震动检测板

出0入0汤圆

发表于 2018-8-31 16:31:02 | 显示全部楼层
看来振动分析是最近的热点了,^_^。
回帖提示: 反政府言论将被立即封锁ID 在按“提交”前,请自问一下:我这样表达会给举报吗,会给自己惹麻烦吗? 另外:尽量不要使用Mark、顶等没有意义的回复。不得大量使用大字体和彩色字。【本论坛不允许直接上传手机拍摄图片,浪费大家下载带宽和论坛服务器空间,请压缩后(图片小于1兆)才上传。压缩方法可以在微信里面发给自己(不要勾选“原图),然后下载,就能得到压缩后的图片】。另外,手机版只能上传图片,要上传附件需要切换到电脑版(不需要使用电脑,手机上切换到电脑版就行,页面底部)。
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