Smart sensor solutions for mechanical measurements and diagnostics

• Autorzy: Bojko T.

Warianty tytułu

PL

Nowe rozwiązania inteligentnych czujników pomiarowych do pomiarów wielkości mechanicznych i diagnostyki

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Application of many sensors located on a mechanical structure causes serious technical problems. One of the main problems is wiring of sensors which is time-consuming and may change the system output due to high structure loading and damping. To overcome this problem new smart sensor designs have been proposed. One of the most promising technologies in this field is wireless data transfer. In the paper requirements for the developed smart wireless sensor are specified. The important part of a smart sensor is the transducer which transforms certain information from the physical world to user defined values - mostly the voltage. In the paper the application of industrial accelerometers was specified and descriptions of basic types of accelerometers are given. For smart sensor design two modern embedded accelerometers were specified and laboratory-tested.

PL

Współczesne systemy diagnostyczne i monitorujące wymagają zastosowania wielu czujników, co często wywołuje wiele problemów natury technicznej. Głównym problemem jest odpowiednie wykonanie okablowania zainstalowanych czujników w sposób, który nie wpłynąłby na zmianę parametrów konstrukcji i jednocześnie był optymalny z punktu widzenia charakterystyk połączeń elektrycznych. Montaż przewodów sygnałowych w wielu przypadkach jest również utrudniony, a sygnał jest narażony na wpływ zakłóceń o różnym charakterze. Jednym z rozwiązań, które mogą uprościć i ułatwić instalację takicj złożonych systemów diagnostycznych jest zastosowanie bezprzewodowej transmisji danych. W artykule opisano strukturę i wymagania nowoczesnego bezprzewodowego czujnika drgań projektowanego w KRiDM AGH przeznaczonego do diagnostyki układów mechanicznych. Jednym z kluczowych elementów projektowanego czujnika drgań jest akcelerometr. W artykule opisano dwa zaawansowane czujniki drgań ADXL202 i P3BXN, które zostały poddane szeregowi testów laboratoryjnych mających na celu określenie ich przydatności do budowy inteligentnego czujnika. Załączone w artykule wyniki pomiarów są pomocne w zorientowaniu się o właściwościach metrologicznych prezentowanych czujników.

Słowa kluczowe

EN

transducers; smart sensors; wireless networks

PL

przetworniki; inteligentne czujniki pomiarowe; sieci bezprzewodowe

• Wydawca: Komitet Metrologii i Aparatury Naukowej PAN
• Czasopismo: Metrology and Measurement Systems
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 12, nr 1
• Strony: 95--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Bojko T.

• AGH University of Science and Technology, Cracow, Department of Robotics and Machine Dynamics

Bibliografia

• 1. Inman D.J.: Smart materials in Damage Detection and Prognosis, Key Engineering Materials vol. 245-246, 2003, pp. 3-16.
• 2. Kiefer K.F., Krug E., Ajupova G., Walter P.L.: Wireless sensors Applied to Modal Analysis, XXI IMAC Proc., 2003, pp. 253-258.
• 3. Uhl T, BojkoT.: New hardware solution for Structural Health Monitoring, PAK, no. 5, 2004, pp. 9-12.
• 4. Hac A.: Wireless sensors network design, John Wiley & Sons, Ltd, January 2004.
• 5. Etschberger K.: Controller Area Network, IXXAT press, Weingarten 2001.
• 6. www.bluetooth.com
• 7. www.zigbee.org
• 8. www.chipcon.com
• 9. www.atmel.com
• 10. Khazan A.D.: Transducers and Their Elements, Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1994.
• 11. Beckwith T., Marangoni R.: Mechanical Measurements, Addison-Wesley Publishing Co., Reading, MA, 4th ed, 1990.
• 12. Wright C.: Applied Measurement Engineering, Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1995.
• 13. www.pcb.com
• 14. Beliveau T. Guy et. al. Evaluation of MEMS capacitive accelerometers. IEEE Design and test of computers, pp. 48-56, October-December 1999.
• 15. Low Cost 2 g/10 g Dual Axis iMEMS® accelerometers with Digital Output, One Technology Way, REV B, USA 1999.
• 16. www.oceana .com