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Progetto Sensore di Monitoraggio Parametri di Inclinazione e Accelerazione

Progetto Sensore di Monitoraggio Parametri di Inclinazione e Accelerazione - CESAB

 

Modulo sensore di inclinazione ed accelerazione di tipo Wi-Fi

 

 

 

Il Cesab e Marrozzini Engineering hanno sviluppato un prototipo di modulo sensore per il monitoraggio di parametri di inclinazione ed accelerazione, alimentato tramite unità di alimentazione esterna stabilizzata a 12Vcc, che acquisisce, tramite opportuno e specifico sensore interno costituito da un singolo integrato, un accelerometro MEMS a 3 assi ed un giroscopio MEMS a 3 assi, i dati di posizione nello spazio.

Con lo giroscopio è possibile misurare l’accelerazione angolare di un corpo su di un proprio asse, mentre con l’accelerometro è possibile misurare l’accelerazione di un corpo lungo una direzione.

Il sensore risulta essere molto preciso, in quanto possiede un convertitore AD (da analogico a digitale) da 16 bit per ogni canale, di conseguenza può catturare i canali x, y e z contemporaneamente.

Il sensore è interfacciato ad una unità di controllo ed elaborazione a microprocessore alla quale invia i dati rilevati.

Di seguito sono riportate alcune caratteristiche del sensore di inclinazione e accelerazione:
- Chip con Convertitore AD a 16 bit Integrato
- Range di misura giroscopio: ±250, 500, 1000 e 2000°/s
- Range di misura accelerometro: +2, +4 , +8 , +16 g
- Interfacciamento con l’unità di elaborazione a microprocessore: I²C

I dati acquisiti periodicamente dall’unità di controllo a microprocessore dai sensori vengono trasmessi via WiFi a 2,4 GHz standard 802.11 b/g/n , per mezzo di un router WiFi con funzionalità di access point, ad una postazione server remota secondo protocollo prestabilito di tipo TCP/IP per essere poi eventualmente visualizzati, elaborati e/o secondo esigenze archiviati.

Attualmente il modulo sensore trasmette secondo una periodicità di tempo configurabile alla postazione server remota i seguenti parametri/dati:
- Tipo modulo (sensore di inclinazione e di accelerazione)
- Identificativo modulo
- Parametri di posizione del modulo sensore nello spazio

Il modulo sensore per il monitoraggio di parametri di inclinazione ed accelerazione è equipaggiato di n. 3 leds di stato per la visualizzazione degli stati di funzionamento e di diagnostica come riportato in figura 1.

I dati di inclinazione rilevati da ognuno dei sensori periferici potranno essere trasmessi ad una postazione WEB SERVER remota tramite WiFi, secondo l’architettura di sistema di figura 2. per essere eventualmente consultati e/o elaborati.

I settori applicativi dei sensori d'inclinazione e accelerazione sono molteplici, i più comuni sono:
- monitoraggio del movimento di gru, pale caricatrici o il controllo di ascensori
- livellamento di piattaforme di lavoro mobili
- monitoraggio della stabilità di sostegni (vedi pali di I.P. ecc..)
- monitoraggio della vibrazione di turbine eoliche.

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