產(chǎn)品名稱：數(shù)字式加速度傳感器

BZ1803系列數(shù)字加速度傳感器

  BZ1803系列三軸數(shù)字加速度傳感器是一款小而薄的低功耗3軸加速度傳感器，分辨率高(13位)，測量范圍達± 16g。數(shù)字輸出數(shù)據(jù)為16位二進制補碼格式，可通過RS485接口訪問。它可以在傾斜檢測應用中測量靜態(tài)重力加速度，還可以測量運動或沖擊導致的動態(tài)加速度。其高分辨率(3.9mg/LSB)，能夠測量不到1.0°的傾斜角度變化。

  通過三個方向的加速度信號，可以測試出相對X、Y、Z三個方向的角度信號，可以作為多角度傳感器使用。

  通過三個方向的加速度信號，可以通過一次積分運算得到X、Y、Z三個方向的振動速度，通過二次積分運算得到X、Y、Z三個方向的振動速度。

  該傳感器提供多種特殊檢測功能。活動和非活動檢測功能通過比較任意軸上的加速度與用戶設置的閾值來檢測有無運動發(fā)生。敲擊檢測功能可以檢測任意方向的單振和雙振動作。自由落體檢測功能可以檢測器件是否正在掉落。這些功能可以獨立設置。集成式存儲器管理系統(tǒng)采用一個32級先進先出(FIFO)緩沖器，可用于存儲數(shù)據(jù)，從而將主機處理器負荷降低，并降低整體系統(tǒng)功耗。低功耗模式支持基于運動的智能電源管理，從而以極低的功耗進行閾值感測和運動加速度測量。

應用領域：

特點：

1.用于測量不同的物理量，例如振動加速度、振動速度、重力加速度、運動加速度（線加速度）、振動頻率、角度、溫度等。

2.多種數(shù)據(jù)分析功能，可以輸出瞬時值、平均值、方差、均方根值（有效值）、峰值、峭度、脈沖因子、波形因子、裕度因子、重心頻率、均方頻率，還可以進行頻譜分析，輸出想要的頻譜數(shù)據(jù)。

3.多種數(shù)據(jù)輸出方式：a、上電后實時輸出數(shù)據(jù)。b、接收指令后實時輸出數(shù)據(jù)。c、打包輸出數(shù)據(jù)。d、數(shù)據(jù)緩存后定時輸出數(shù)據(jù)。e、數(shù)據(jù)緩存后被叫時輸出數(shù)據(jù)。f、長時間篩選數(shù)據(jù)被叫時輸出數(shù)據(jù)。

4.多種硬件接口，RS232、RS232TTL電平、RS485、433MHz無線通訊等。

主要技術指標

1.測量方向：空間三軸向（X、Y、Z）。

2.測量范圍：±16g。分辨率：0.0039g

3.分辨率：13位（3.9 mg/LSB)。

4.非線性度：±0.5%。

5.跨軸靈敏度：1%。

6.0g偏移：X、Y軸：±150mg；Z軸：±250mg。

7.0g偏移與溫度的關系：X、Y軸：±0.4mg/℃；Z軸：±0.8mg/℃。

8.噪聲（采樣速率100Hz）：X、Y軸：2.9mg有效值；Z軸：4.2mg有效值。

9.可選帶寬：輸出數(shù)據(jù)速率3200 (Hz)；帶寬1600(Hz)

10.數(shù)字濾波器：具有低通數(shù)字濾波功能，數(shù)字濾波器上限頻率由采樣速率的選擇自動完成。

11.嵌入式存儲器管理系統(tǒng)采用FIFO技術，可存儲32級數(shù)據(jù)。

12.具有單振/雙振檢測功能。

13.具有活動/非活動監(jiān)控功能。

14.具有自由落體檢測功能。

15.電源電壓范圍：4.5 V至5.5 V。

16.RS485數(shù)字接口。波特率38400bit/s。

17.寬溫度范圍:-40°C至+85℃。

18.抗沖擊能力：10,000 g

 所有數(shù)字傳感器采樣的數(shù)據(jù)在時間軸上都是連續(xù)的，無論是計算數(shù)據(jù)還是輸出數(shù)據(jù)，都不影響采樣數(shù)據(jù)的連續(xù)性。

  多數(shù)數(shù)字傳感器有“單次測量”功能，可以讀取被叫時的瞬時值。

簡介

1、BZ1803-01數(shù)字傳感器是測量振動加速度的智能傳感器。在空間三個方向（X軸、Y軸、Z軸）上可以同時獲得加速度數(shù)據(jù)。

2、 BZ1803-01數(shù)字傳感器有多種數(shù)據(jù)分析功能，計算并輸出加速度的平均值、方差、均方根值、峰值、峭度、脈沖因子、波形因子、裕度因子、重心頻率、均方頻率。

3、三種硬件接口：RS232TTL電平、RS485、433MHz無線通訊。

4、可設置傳感器參數(shù)，例如采樣速率、數(shù)據(jù)輸出方式、參數(shù)調(diào)整等。

5、BZ1803-01數(shù)字傳感器適合旋轉機械的振動測量和故障診斷。例如滾動軸承的故障診斷。BZ1803-01數(shù)字傳感器可成為許多智能系統(tǒng)的終端設備，例如數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)平臺等。

數(shù)字傳感器產(chǎn)品圖片。

數(shù)字傳感器主要技術指標：

1.測量方向：空間三軸向（X、Y、Z）。

2.測量范圍：瞬時值：±16g。

通過“單次測量”指令測量加速度的瞬時值。數(shù)據(jù)的十進制與十六進制轉換如下表所示：

3.分辨率：瞬時值：13位（3.9 mg/LSB)。

4.分析數(shù)據(jù)：分析數(shù)據(jù)按512點數(shù)據(jù)計算，去掉直流分量，輸出平均值（包含直流分量）、方差、均方根、峰值、峭度因子、脈沖因子、波形因子、裕度因子、重心頻率、均方頻率。

分析數(shù)據(jù)的表示方法、數(shù)據(jù)分辨率和物理量綱見下表：

為了提高數(shù)據(jù)的分析精度，部分分析數(shù)據(jù)中擴大了數(shù)據(jù)的倍數(shù)。

5.可選帶寬：通過軟件選擇不同的采樣速率和信號帶寬。

6.非線性度：±0.5%。

7.跨軸靈敏度：1%。

8.0g偏移：X、Y軸：±150mg；Z軸：±250mg。

9.噪聲（采樣速率100Hz）：X、Y軸：2.9mg有效值；Z軸：4.2mg有效值。

10.數(shù)字濾波器：具有低通數(shù)字濾波功能，數(shù)字濾波器上限頻率由采樣速率的選擇自動完成。

11.抗沖擊能力：10000g。

12.溫度范圍:-40℃至+85℃。

13.輸出接口（可選）：RS232TTL電平、RS485,433MHz無線數(shù)字接口。

14.波特率（可選）：115200bit/s。

15.通訊總線模式：主從模式。傳感器為從機。

16.從機通訊地址：00H～feH。00H為廣播地址。

17.無線通訊距離：<500m。

18.電源電壓范圍：4.5VDC至5.5VDC。

19.密封等級：IP56。

20.重量：<0.2kg。

21.外形尺寸：見圖。

22.安裝方式：螺釘安裝。

傳感器的接線

  對于無線傳輸?shù)膫鞲衅鳎�連接2芯屏蔽電纜，每芯截面積大于0.2mm²，用于電源供電，屏蔽層接電

源地。

  對于RS485口傳輸?shù)膫鞲衅鳎�連接4芯屏蔽電纜，每芯截面積大于0.2mm²。2芯用于電源供電，2芯

用于RS485通訊，屏蔽層接電源地。

單次測量數(shù)據(jù)

  單次測量數(shù)據(jù)是傳感器每接收一次指令，發(fā)送一組當前測量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是X軸、Y軸、Z軸加速度瞬

時值。

讀一組分析數(shù)據(jù)

  首次發(fā)送“讀一組分析數(shù)據(jù)”指令，開始啟動數(shù)據(jù)的采樣和分析，經(jīng)過一段時間間隔返回一組分析數(shù)據(jù)。由此開始，傳感器在后臺連續(xù)采集并分析數(shù)據(jù)，將分析結果保存到數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)，當新的分析結果完成后，將覆蓋前一次的分析結果，直到傳感器接收到“停止測量”指令才會停止并進入等待狀態(tài)。需要繼續(xù)讀分析數(shù)據(jù)時，再次發(fā)送“讀一組分析數(shù)據(jù)”指令，傳感器立即將當前的分析結果輸出。如果兩次發(fā)送“讀一組分析數(shù)據(jù)”指令的時間間隔小于規(guī)定的時間間隔，讀取的分析結果是重復的，如果兩次發(fā)送“讀一組分析數(shù)據(jù)”指令的時間間隔大于規(guī)定的時間間隔兩倍，將會丟失一次分析數(shù)據(jù)，讀取的是當前的分析結果。

  傳感器實現(xiàn)采樣、分析、數(shù)據(jù)輸出同步進行，互不影響，保證采樣數(shù)據(jù)的連續(xù)性。

  分析數(shù)據(jù)按512點數(shù)據(jù)計算，去掉直流分量，輸出平均值（包含直流分量）、方差、均方根、峰值、峭度因子、脈沖因子、波形因子、裕度因子、重心頻率、均方頻率。微小振動和噪聲的處理。在無振動信號時，為了消除微小振動和噪聲的影響，設置了較小振動閾值。當峰值小于0.2g時，平均值（包含直流分量）正常輸出，其它分析結果均為零。

  平均值的處理。傳感器輸出的平均值由3個因素疊加組成：1、傳感器在三軸上測得的重力加速度分量≥±1g，與一般振動信號相比其值較大；2、采樣信號攜帶的直流分量，在振動測量中其值很小，分析點數(shù)越多其值越小，甚至可以忽略；3、傳感器在生產(chǎn)時存在的靜態(tài)偏移，其值很小且不隨時間變化。傳感器安裝完成后，1和3值的疊加是固定常數(shù)，可以在沒有振動的情況下采集平均值，備份在計算機中，用以抵消正常測量時的平均值。

連續(xù)讀分析數(shù)據(jù)。

  啟動分析數(shù)據(jù)時，發(fā)送“連續(xù)讀分析數(shù)據(jù)”指令，經(jīng)過一段時間間隔返回一組分析數(shù)據(jù)，以后不需要發(fā)送指令，分析數(shù)據(jù)源源不斷的輸出。

  一組分析數(shù)據(jù)完成后，輸出分析結果，繼續(xù)進行下一組數(shù)據(jù)分析，再輸出分析結果，直至無窮。兩組采樣數(shù)據(jù)之間無斷點。兩組分析數(shù)據(jù)輸出的時間間隔與設置的采樣速率有關，見下表：

停止測量數(shù)據(jù)

發(fā)送“停止測量”指令后，傳感器停止輸出數(shù)據(jù)，進入等待狀態(tài)。

5、應用實例。

1.某臺設備的轉動疲勞試驗。

某臺設備是一個以轉動圓盤為核心的機械旋轉系統(tǒng)，需要對其進行5年以上的不間斷轉動疲勞試驗。

選用2只BZ1803-01數(shù)字傳感器，對稱安裝在圓盤的兩面，測量圓盤轉動系統(tǒng)在XYZ三個方向的加速度方差、均方根、峰值、峭度因子、脈沖因子、波形因子、裕度因子、重心頻率、均方頻率。

傳感器選擇433MHz無線通訊，通訊速率115200bit/s。電源用5VDC供電，電源的正負極用滑環(huán)與兩只傳感器連接。計算機通過USB口連接一個無線通訊模塊，作為主機與傳感器進行通訊。兩只傳感器設置不同的地址，作為從機使用。

計算機通過廣播功能同時啟動兩只傳感器連續(xù)測量數(shù)據(jù)，兩只傳感器不間斷的進行采樣和分析數(shù)據(jù)。計算機根據(jù)數(shù)據(jù)分析的時間間隔，先后讀取兩只傳感器的數(shù)據(jù)。計算機讀取數(shù)據(jù)與傳感器的采樣和分析同步進行，保證數(shù)據(jù)在時間上的連續(xù)性。

2.大型電力變壓器振動測量。

大型電力變壓器在工作時，電磁能量轉換會引起機械振動。機械振動值超范圍會影響變壓器的正常運行。

選擇BZ1803-01數(shù)字傳感器監(jiān)測電力變壓器在XYZ三個方向的振動加速度有效值、峰值。

傳感器選擇RS485接口，通訊速率9600bit/s。電源用5VDC供電。計算機通過USB口連接一個USB轉RS485模塊，作為主機與傳感器進行通訊。多只傳感器設置不同的地址，作為從機使用。

由于大型電力變壓器的電磁輻射很強，傳感器通過磁力吸座與變壓器機械連接，傳感器的殼體與變壓器的殼體絕緣。使用效果良好

3.滾動軸承的故障診斷。

BZ1803-01數(shù)字傳感器輸出的加速度方差、均方根、峰值、峭度因子、脈沖因子、波形因子、裕度因子、重心頻率、均方頻率這些數(shù)據(jù)，對于滾動軸承的故障診斷而言，數(shù)據(jù)分析代替了圖形分析，簡化了故障診斷的復雜性。這方面的內(nèi)容請參閱有關文章。