激动人心的低功耗冲击记录器加速度传感器的力量
导语:随着工业自动化水平的不断发展,产品质量监测、控制手段已经成为保证产品质量标准的不可缺少的一环。许多对装配有较高要求的产品,在运输过程中也同样对受到的冲击有极限要求。为了监测运输过程,智能型冲击记录仪应运而生,为高精密产品的运输提供可靠的保障,给智能货车技术的发展带来新的动力。
目前国内普遍使用的是机械式冲击记录仪,其内部构造像一台照相机,有上下两个纸带卷筒,将记录纸带放入上纸筒,纸带的始端插入下纸筒。在纸带上方有一个固定记录笔的金属横梁,横梁上装有3只记录笔,分别记录X、Y、Z三个轴线方向的冲击力。这类机械式冲击记录仪存在一些不足,如:
机械式冲击数据有限,没有时间日期标志,只能显示时间坐标。
记录范围仅为±5g,不足以满足国家电力公司等单位±10g以上标准。
为达到三维检测需要安装三台设备,而且安装及读取不便。
使用压感式记录纸,一方面国内供应有限,一方面在潮湿季节或地区易出现卡纸、受潮问题导致丢失重要数据。
随着微电子技术和单片机技术迅速发展,以电子加速度传感器为核心组件设计的一种新型智能型冲击记录仪应运而生。本文旨在探讨一种基于热感式加速度传感器和低功耗芯片MSP430单片机设计的小巧、高效率和低功耗的手持型数字化打印冲激记录仪,该设备能够实时采集并存储物体受到影响后的各种物理参数,并且具有良好的抗干扰性能。
该系统采用了热感式加速度传感器,这种类型既能敏捷地捕捉“动”加速度,又能捕捉到“静态”重力加速度。由于其体积小、工作电流低(以下2mA)且抗震能力强,它被选作本项目基础设备。此外,由于它无需任何移动部件,无需加工复杂零件,使得生产成本更低,同时提高了整体系统可靠性。
为了实现长期连续工作,本系统采用了TI公司MSP430系列微控制器,该芯片具备多种工作模式,其中包括四个不同的低功耗模式,可以根据实际需求灵活切换,从而最大程度减少非必要时刻消耗电源。通过这种方式,本系统可以有效延长一次充电持续工作时间,即使在掉电或断电的情况下,也不会造成数据丢失。
此外,本装置还配备了液晶显示屏和轻触按键,便于用户实时查看数据,并进行操作。此外,该装置采用双CPU设计,大大降低硬件复杂度,同时软件资源分配独立,便于修改程序。此外,该装置采样频率高达每秒十万次,不会漏过任何一次振动;并且具有永久性储存功能,即使掉电也不损失数据;还有便于操作的大到小顺序排列功能,以及连接GPS卫星定位系统等多项优点。
总之,本文提出的基于热感式加速度传感器与MSP430单片机的小巧、高效率与低功耗手持型数字化打印冲激记录仪,是解决当前市场上的机械式冲激记录仪不足之处的一种创新解决方案,它将为工业品质监测领域提供更加先进和可靠的手段。