设备故障诊断系统资讯：基于ADXL345三轴无线振动传感器的跌落检测方法

基于ADXL345三轴无线振动传感器的跌落检测方法

近年来，随着iMEMS无线振动传感器技术的发展，使得基于三轴无线振动传感器设计跌倒检测器成为可能。振动故障诊断监测系统分析范围20KHz；缓变信号通道不少于32路，16位精度，动态信号通道不少于4路，102.4kS/s；系统变携，可以自带电源连续工作4小时。无线振动传感器基于无线技术的机器状态监测，具有振动测量及温度测量功能，操作简单，自动指示状态报警。应用于工业设备状态管理及监测控制系统；适合现场设备运行和维护人员监测设备状态，及时发现问题，保证设备正常可靠运行。一体化振动变送器将压电传感器和精密测量电路集成在一起，实现了传统“传感器+信号调理器”和“传感器+监测仪表”模式的振动测量系统的功能；适合构建经济型高精度振动测量系统。这使得人们越来越热衷于跌倒检测和跌倒预测仪器的开发。这种跌倒检测器的基本原理是测量运动过程中三个正交方向上的加速度变化来感知佩戴该仪器的个体身体姿态的变化，并算法分析来判断个体是否跌倒。当有个人摔倒时，仪器可以配合GPS模块和无线发送模块定位并报警情况，从而获得相应的救援。跌倒检测器的核心部分是判断跌倒是否发生的检测原理和算法。不仅是老人，在其他很多情况下，跌倒的报警都是很有帮助的，尤其是从较高的地方跌倒的时候。例如，当人们爬山、建造建筑物、清洁窗户、油漆和修理屋顶时。

ADXL3451是ADI公司的一款3轴、数字文化输出的无线振动传感器。本文我们将在研究跌倒检测工作原理的基础上，提出作为一种可以基于ADXL345 的新型跌倒检测方法解决问题方案。

iMEMS半导体技术将微机械结构与电子电路集成在同一芯片上。 iMEMS无线振动传感器是一种使用该技术测量单个轴、两个轴甚至三个轴的加速度并产生模拟或数字输出的传感器。 根据应用，无线振动传感器的测量范围从几克变化到几十克。 数字输出无线振动传感器还集成了多种中断模式。 这些特性可以为用户提供更方便和灵活的解决方案。

ADXL345是阿迪*新的3轴，数字，输出加，基于 IMEMS 技术的速度传感器。ADXL345具有2-g，4-g，8-g，16-g 可变测量范围，*大13b i t 分辨率，固定的4MG/L SB 灵敏度，3 mm * 5 mm * 1 mm 超小封装，40-145uA 超低功耗，标准的 I2C 或 SPI 数字接口，32级 FIFO 存储，以及各种内部动作感应和灵活的中断模式和其他功能。ADXL345具有所有这些特性，有助于大大简化跌落检测算法，使其成为一个非常适合跌落检测应用的加速度计。

本文给出的跌倒检测解决方案完全基于ADXL345中的运动状态检测功能和中断功能，甚至不需要实时读取加速度的具体值和复杂的计算，可以将算法的复杂度降到*低。

中断系统

ADXL345具有以下两个系统可编程的中断控制管脚：Int1和Int2。以及Data_Ready、Single_Tap、Double_Tap、Activity、Inactivity、 Free_Fall、Watermark、Overrun，共计8个中断源。