MACHINE PROBE (v1.3)
MACHINE PROBE je externí měřicí sonda určená k montáži přímo na sledované zařízení. V jedné krabičce je integrovaná sada digitálních senzorů (teplota, vlhkost, akcelerometr, okolní světlo, Hallův senzor), které komunikují po vnitřní sběrnici I²C. Převodník 1-Wire na I²C zpřístupňuje celou sondu jedinou datovou linkou 1-Wire, takže z pohledu zařízení STICKER Input se sonda chová jako jedno zařízení připojené třívodičovým kabelem.
Sonda MACHINE PROBE není určená jen pro STICKER Input: je plně kompatibilní i se zařízením HARDWARIO CHESTER, které nabízí stejné rozhraní 1-Wire. Tutéž sondu tak lze bez jakékoli úpravy hardwaru použít na obou platformách.
Popis a využití v praxi
Sonda se už osvědčila v praxi, například při sledování laboratorních třepaček v projektu ProXimos, kde spolehlivě:
- měří teplotu sledovaného zařízení,
- měří relativní vlhkost okolí,
- detekuje pohyb, rázy a vibrace pomocí akcelerometru.
Kombinací těchto veličin lze sledovat nejen provozní podmínky, ale i skutečný chod stroje, například rozpoznat, jestli zařízení opravdu běží, stojí, nebo nadměrně vibruje.
Příklad: monitorování vibrací motoru
Typickým použitím je sledování vibrací elektromotorů, čerpadel a ventilátorů. Sonda MACHINE PROBE se montuje přímo na kostru motoru a její vestavěný akcelerometr průběžně snímá mechanické vibrace. Z měřených dat lze:
- potvrdit, jestli motor běží, nebo stojí (přítomnost a úroveň vibrací),
- odhalit postupný růst vibrací, který často předchází mechanické závadě: opotřebeným ložiskům, nesouososti hřídele nebo nevyváženému zatížení,
- zkombinovat údaj o vibracích s teplotou měřenou sondou a zachytit tak přehřívání, které se rozvíjí spolu s nadměrnými vibracemi.
Sonda je tak jednoduchým stavebním prvkem prediktivní údržby: místo čekání na poruchu motoru se vývoj vibrací a teploty odesílá přes LoRaWAN a upozornění může přijít ještě před havárií.
Elektrické parametry
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Rozsah napájecího napětí | 3,0–5,5 V |
| Ochrana proti obrácení polarity | Ano (integrovaná) |
| Sběrnice senzorů | I²C (vnitřní), zpřístupněná přes převodník 1-Wire |
| Připojení | Třívodičový propojovací kabel |
Integrovaná ochrana proti obrácení polarity chrání elektroniku sondy před špatným zapojením napájecích vodičů. I tak doporučujeme držet se při instalaci správného pořadí vodičů podle tabulky níže.
Zapojení
Sonda se připojuje třívodičovým kabelem s tímto zapojením:
| Vodič | Signál | Popis |
|---|---|---|
| Minus | GND | Zem / společný vodič |
| Data | DATA | Datová sběrnice 1-Wire |
| Plus | VDD | Napájení 3,0–5,5 V |
Použití se STICKER Input
Sondu připojte jako kterýkoli jiný senzor 1-Wire: přepínač DIP S1 v poloze pro 1-Wire a cap-w1-sensors true (sloty, rozpoznání sond připojených za chodu a alarm sensor_mismatch popisuje stránka Teplotní sondy 1-Wire). Ve slotu 1-Wire má sonda typ senzoru 3 (machine-probe).
Od firmwaru v2.0.0 je každá hodnota sondy samostatný kanál, který lze posílat v telemetrii, ukládat do historie a použít v pravidlech alarmů:
| Kanál | Veličina | Jednotka | Čip |
|---|---|---|---|
temperature | Teplota | °C | SHT30 (nebo SHT43) |
humidity | Relativní vlhkost | % | SHT30 (nebo SHT43) |
temperature-aux | Teplota | °C | TMP112 |
illuminance | Osvětlenost | lx | OPT3001 |
magnetic-field | Magnetické pole | mT | SI7210 |
tilt | Upozornění na náklon | true / false | LIS2DH12 |
accel-x, accel-y, accel-z | Zrychlení | m/s² | LIS2DH12 |
Sonda, jejíž akcelerometr se nepodaří spustit, dál měří teplotu i ostatní hodnoty.
Senzory a čipy na desce
Následující tabulka shrnuje aktivní součástky osazené na desce MACHINE PROBE R1.3, včetně jejich funkce a adresy I²C.
| Označení | Čip | Funkce | Adresa I²C |
|---|---|---|---|
| U2 | DS28E17Q+ | Převodník 1-Wire → I²C (obsluhuje veškerou komunikaci sondy) | — |
| U4 | SHT30-DIS-B2.5KS | Senzor teploty a vlhkosti | 0x45 |
| U6 | LIS2DH12TR | Akcelerometr / senzor pohybu | 0x19 |
| U3 | TMP112AID | Digitální senzor teploty | 0x48 |
| U7 | OPT3001DNP | Digitální senzor okolního světla | 0x44 |
| U8 | SI7210-B-03-IV | Hallův senzor / magnetometr | 0x32 |
| U5 | M24C04-FMH6TG | Paměť EEPROM | 0x50 |
| U1 | TPS7A05285PDB | Lineární regulátor (LDO) | — |
Čip DS28E17Q+ (U2) funguje jako převodník mezi sběrnicí 1-Wire (směrem k zařízení STICKER Input) a vnitřní sběrnicí I²C, na které jsou zapojené všechny senzory sondy. Adresy I²C tedy platí v rámci vnitřní sběrnice sondy, ne přímo na rozhraní zařízení STICKER Input.
Osazení desky
Označení součástek (horní strana):
Hodnoty součástek (horní strana):
Zobrazit schéma (MACHINE PROBE R1.3)
