Сенсор вибрации (Troyka-модуль)

Соберите продвинутую систему мониторинга серверной стойки, сделайте секретный кодовый замок или повысьте надёжность охранной сигнализации. Одноюнитовый Troyka-модуль с выносным пьезо-датчиком пригодится в любом из этих проектов.

Сенсор вибрации улавливает даже незначительную деформацию пьезо-диска и выдаёт аналоговый сигнал, пропорциональный её силе.

Для регулировки чувствительности мы предусмотрели на модуле подстроечный потенциометр. Он пригодится, если вам понадобится изменить чувствительность сенсора или изменить порог срабатывания устройства не трогая прошивку.

Пьезодатчик вибрации

В качестве чувствительного элемента выступает выносной пьезо-диск. Это тонкая пластинка из латуни, на которую нанесён слой цирконата-титаната свинца. Такое покрытие обладает ярко выраженными пьезо-эффектом — при сжимании такого материала на разных концах проводника возникает напряжение, пропорциональное силе воздействия на датчик.

Сенсор подключается к модулю через винтовые клеммы. Усилитель поднимает нулевое значение переменного сигнала пьезо-диска до середины напряжения питания, и дальнейшие изменения напряжения происходят уже относительно этого значения. Поэтому микроконтроллер может оцифровывать сигнал полностью, без потери отрицательной полуволны.

Усреднённый уровень вибраций

Разовые замеры максимальных значений амплитуды колебаний не дадут представления об общем уровне вибрации. Чтобы получить достоверную информацию, придётся делать измерения максимально часто и интегрировать полученные значения. Это может существенно сократить ресурсы микроконтроллера.

Но мы решили эту проблему, добавив в модуль аппаратное усреднение амплитуды сигнала. Сенсор выдаёт аналоговый сигнал в диапазоне от нуля до напряжения питания. Выходное напряжение пропорционально уровню вибраций за последние несколько сотен миллисекунд. Эта особенность модуля поможет существенно упростить ваш код.

Подключение

Модуль подключается к управляющей электронике с помощью трёхпроводных шлейфов. Два трёхпроводных шлейфа включены в комплект модуля.

Модуль подключается к четырём пинам контроллера:

  • земля (G) — соедините с землёй микроконтроллера;
  • питание (V) — соедините с питанием микроконтроллера;
  • усреднённый сигнал датчика вибраций (E) — подключите к аналоговому или цифровому входу микроконтроллера;
  • прямой сигнал пьезо-диска (S) — подключите к аналоговому входу микроконтроллера.

Модуль работает с питанием от 3,3 до 5 В.

При подключении к Arduino будет крайне удобно использовать Troyka Shield.

Возьмите Troyka Slot Shield и избавьтесь от проводов.

Также модуль физически совместим с breadboard’ом.

Комплектация

Характеристики

  • Напряжение питания: 3,3–5 В
  • Потребляемый ток: менее 10 мА
  • Габариты: 25,4×25,4 мм