設備故障診斷系統資訊：基于ADXL345三軸無線振動傳感器的跌落檢測方法

基于ADXL345三軸無線振動傳感器的跌落檢測方法

近年來，隨著iMEMS無線振動傳感器技術的發展，使得基于三軸無線振動傳感器設計跌倒檢測器成為可能。振動故障診斷監測系統分析范圍20KHz；緩變信號通道不少于32路，16位精度，動態信號通道不少于4路，102.4kS/s；系統變攜，可以自帶電源連續工作4小時。無線振動傳感器基于無線技術的機器狀態監測，具有振動測量及溫度測量功能，操作簡單，自動指示狀態報警。應用于工業設備狀態管理及監測控制系統；適合現場設備運行和維護人員監測設備狀態，及時發現問題，保證設備正常可靠運行。一體化振動變送器將壓電傳感器和精密測量電路集成在一起，實現了傳統“傳感器+信號調理器”和“傳感器+監測儀表”模式的振動測量系統的功能；適合構建經濟型高精度振動測量系統。這使得人們越來越熱衷于跌倒檢測和跌倒預測儀器的開發。這種跌倒檢測器的基本原理是測量運動過程中三個正交方向上的加速度變化來感知佩戴該儀器的個體身體姿態的變化，并算法分析來判斷個體是否跌倒。當有個人摔倒時，儀器可以配合GPS模塊和無線發送模塊定位并報警情況，從而獲得相應的救援。跌倒檢測器的核心部分是判斷跌倒是否發生的檢測原理和算法。不僅是老人，在其他很多情況下，跌倒的報警都是很有幫助的，尤其是從較高的地方跌倒的時候。例如，當人們爬山、建造建筑物、清潔窗戶、油漆和修理屋頂時。

ADXL3451是ADI公司的一款3軸、數字文化輸出的無線振動傳感器。本文我們將在研究跌倒檢測工作原理的基礎上，提出作為一種可以基于ADXL345 的新型跌倒檢測方法解決問題方案。

iMEMS半導體技術將微機械結構與電子電路集成在同一芯片上。 iMEMS無線振動傳感器是一種使用該技術測量單個軸、兩個軸甚至三個軸的加速度并產生模擬或數字輸出的傳感器。 根據應用，無線振動傳感器的測量范圍從幾克變化到幾十克。 數字輸出無線振動傳感器還集成了多種中斷模式。 這些特性可以為用戶提供更方便和靈活的解決方案。

ADXL345是阿迪*新的3軸，數字，輸出加，基于 IMEMS 技術的速度傳感器。ADXL345具有2-g，4-g，8-g，16-g 可變測量范圍，*大13b i t 分辨率，固定的4MG/L SB 靈敏度，3 mm * 5 mm * 1 mm 超小封裝，40-145uA 超低功耗，標準的 I2C 或 SPI 數字接口，32級 FIFO 存儲，以及各種內部動作感應和靈活的中斷模式和其他功能。ADXL345具有所有這些特性，有助于大大簡化跌落檢測算法，使其成為一個非常適合跌落檢測應用的加速度計。

本文給出的跌倒檢測解決方案完全基于ADXL345中的運動狀態檢測功能和中斷功能，甚至不需要實時讀取加速度的具體值和復雜的計算，可以將算法的復雜度降到*低。

中斷系統

ADXL345具有以下兩個系統可編程的中斷控制管腳：Int1和Int2。以及Data_Ready、Single_Tap、Double_Tap、Activity、Inactivity、 Free_Fall、Watermark、Overrun，共計8個中斷源。