BZ1803系列数字加速度传感器

BZ1803系列三轴数字加速度传感器是一款小而薄的低功耗3轴加速度传感器，分辨率高(13位)，测量范围达± 16g。数字输出数据为16位二进制补码格式，可通过RS485接口访问。它可以在倾斜检测应用中测量静态重力加速度，还可以测量运动或冲击导致的动态加速度。其高分辨率(3.9mg/LSB)，能够测量不到1.0°的倾斜角度变化。

通过三个方向的加速度信号，可以测试出相对X、Y、Z三个方向的角度信号，可以作为多角度传感器使用。

通过三个方向的加速度信号，可以通过一次积分运算得到X、Y、Z三个方向的振动速度，通过二次积分运算得到X、Y、Z三个方向的振动速度。

该传感器提供多种特殊检测功能。活动和非活动检测功能通过比较任意轴上的加速度与用户设置的阈值来检测有无运动发生。敲击检测功能可以检测任意方向的单振和双振动作。自由落体检测功能可以检测器件是否正在掉落。这些功能可以独立设置。集成式存储器管理系统采用一个32级*先出(FIFO)缓冲器，可用于存储数据，从而将主机处理器负荷降至，并降低整体系统功耗。低功耗模式支持基于运动的智能电源管理，从而以极低的功耗进行阈值感测和运动加速度测量。

主要技术指标

1.测量方向：空间三轴向（X、Y、Z）。

2.测量范围：±16g。分辨率：0.0039g

3.分辨率：13位（3.9 mg/LSB)。

4.非线性度：±0.5%。

5.跨轴灵敏度：1%。

6.0g偏移：X、Y轴：±150mg；Z轴：±250mg。

7.0g偏移与温度的关系：X、Y轴：±0.4mg/℃；Z轴：±0.8mg/℃。

8.噪声（采样速率100Hz）：X、Y轴：2.9mg有效值；Z轴：4.2mg有效值。

9.可选带宽：输出数据速率3200 (Hz)；带宽1600(Hz)

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.嵌入式存储器管理系统采用FIFO技术，可存储32级数据。

12.具有单振/双振检测功能。

13.具有活动/非活动监控功能。

14.具有自由落体检测功能。

15.电源电压范围：4.5 V至5.5 V。

16.RS485数字接口。波特率38400bit/s。

17.宽温度范围:-40°C至+85℃。

18.抗冲击能力：10,000 g

所有数字传感器采样的数据在时间轴上都是连续的，无论是计算数据还是输出数据，都不影响采样数据的连续性。

多数数字传感器有“单次测量”功能，可以读取被叫时的瞬时值。

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。

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，设置了最小振动阈值。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，±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。