Haberler

Titreşim Sensörü Türleri ve Arduino için Nasıl Alınır?

By seedstudio January 7, 2020 13 min read

Bir titreşim sensörü, piezoelektrik sensör olarak da bilinir, bir cihazın veya sistemin ivmesini, basıncını, titreşim değişikliklerini ölçmek için kullanılan birçok türü vardır.

Günümüzde yaygın olan miniaturize veya MEMS titreşim sensörü modülleri aracılığıyla bir Arduino veya Raspberry Pi ile birlikte kullanılabilir. Bu, titreşim sensörü uygulamalarının daha küçük ve erişilebilir bir form faktöründe kolayca gerçekleştirilmesini sağlar.

Bugünün titreşim sensörü kılavuzunda, aşağıdakileri ele alacağım:

  • Titreşim sensörlerinin türleri nelerdir
  • Titreşim sensörleri neden kullanılır
  • Titreşim sensörü uygulamaları
  • Bir titreşim sensörü nasıl seçilir
  • Titreşim sensörü Arduino Kılavuzu
  • Titreşim sensörü Raspberry Pi Kılavuzu
  • Denemek için titreşim sensörü projeleri

Belirli bir bölüm arıyorsanız, klavyenizde CTRL+F tuşlarına basarak arama yapabilirsiniz!

Titreşim Sensörlerinin Türleri Nelerdir

1. Eddy Akımı

Eddy akımı veya kapasitif yer değiştirme sensörü, iletken bir bileşende konum değişikliğini ölçmek için manyetik alanlar üreten temassız bir titreşim sensörü türüdür.

Böyle bir titreşim sensörü, algılama işleminin gerçekleşmesi için algılama nesnesinin sensör çapından yeterince büyük olmasını gerektirir.

2. Hız Sensörü

Hız sensörü, bir bobin içinde hareket eden bir mıknatıs tarafından üretilen akım kullanılarak yüksek sıcaklık ölçümleri için yapılan bir titreşim sensörü türüdür.

İvmeölçer ve jiroskop sensörlerine kıyasla amplifikatör aşırı yüklenmesine daha az duyarlı olduğu için popüler olan hız sensörleriyle oynamak tehlikeli olabilir!

3. Gerilme Ölçer Sensörü

Bir gerilme ölçer sensörü, makinelere uygulanan kuvveti, basıncı, gerilimi veya ağırlığı elektriksel direnç değişikliğine dönüştürerek ölçen bir titreşim sensörü türüdür.

Genellikle makine uygulamaları ve eğimli yüzeylere sahip nesneler için kullanılır.

Bir gerilme ölçer sensörünün çalışma prensibi:

  • Dış kuvvetler makinelere uygulanır, bu da stres ve gerilme oluşmasına neden olur
  • Gerilme ölçer sensörü mevcut gerilmeyi algılar ve bunu elektriksel dirençteki bir değişikliğe dönüştürür
  • Elektriksel dirençteki değişiklik, makinedeki gerilme miktarını vermek için ölçülebilir

4. Piezoelektrik İvmeölçer Sensörü

Belki de en çok tercih edilen titreşim sensörü türü piezoelektrik ivmeölçer sensörleridir. Çok yönlü, geniş dinamik aralığa sahip olup, titreşim sensörü alarmı, güvenlik sistemleri, endüstriyel kullanımlar gibi birçok potansiyel uygulamayı destekler.

Titreşim sensörleri neden kullanılır?

Titreşim sensörlerinin neden kullanıldığını merak ediyor olabilirsiniz? Biraz titreşim hareketinin ciddiyetini düşündüğünüzde, bu sorunun bir kısmını yanıtlamış olursunuz.

  • Titreşim sensörleri, deprem veya daha yaygın olarak makinelerdeki mekanik arızalara neden olabilecek bu titreşim hareketlerini algılamaya yardımcı olur
  • Bu tür hareketleri ölçme, izleme ve analiz etme yeteneği, potansiyel sorunları tespit etmeye yardımcı olur, böylece erken önleyici tedbirler alınabilir!

Titreşim sensörleri ne için kullanılır? Ana Uygulamalar

Titreşim sensörleri, geniş bir uygulama yelpazesinde kullanılabilir, ancak bu tamamen kullandığınız titreşim sensörünün türüne bağlıdır. Her birinin özellikleri, hangi uygun uygulamaların kullanılabileceğini belirleyecektir.

  • Titreşim sensörü alarmı
    • Biri içeri girmeye çalıştığında yüksek bir bip sesi üreterek, alarm birkaç dakika sonra otomatik olarak durur
  • Endüstriyel sağlık izleme
    • Titreşim, makinelerin sağlığını izlemek için kullanılabilir, daha önceki bölümde bahsedilenlerle benzer şekilde
  • Düşük güçte uyanma titreşim sensörü anahtarı
  • Diğer güvenlik sistemleri, örneğin araba alarmları

Bir titreşim sensörü nasıl satın alınır?

Birçok türde titreşim sensörü olduğundan, amacınıza en uygun olanı seçmek zor bir görev olabilir. Bu nedenle, bir titreşim sensörü seçerken dikkate almanız gereken özellikleri özetleyen bir tablo sağladım!

Bir titreşim sensörü seçerken dikkate almanız gerekenler Açıklama/Gerekçe
Ölçme ve dinamik aralık Daha geniş ölçme ve dinamik aralık, daha büyük bir algılama alanı/yetenekleri sağlar
Kullanım ortam koşulları Kullanım ortam koşulları, bir titreşim sensörünün dayanıklılığını etkiler

Aşağıdakileri dikkate alın:
Sıcaklık aralığı
Nem
Yüksek Amplitüd Titreşim Sinyalları
Tehlikeli/korozif

Yukarıdaki tüm bileşenler “Yüksek” olarak derecelendirilmişse, endüstriyel sınıf titreşim sensörleri daha uygundur
Aksi takdirde, miniaturize/MEMS titreşim sensörleri uygundur
Frekans Frekans HZ cinsinden ölçülür ve genellikle cihazın tam ölçüm aralığı üzerindeki izin verilen hata yüzdesi olarak temsil edildiğinden, titreşim sensörlerinin doğruluğunu etkiler
Duyarlılık Daha yüksek amplitüdlü titreşimler, daha düşük duyarlılık sensörlerini tercih eder, tam tersi de geçerlidir
Ancak, zirve g seviyesi, bir titreşim sensörünün ivme aralığını aşmamalıdır, aksi takdirde amplifikatör aşırı yüklenmesine ve sinyal bozulmasına neden olur

Hangi Titreşim sensörü modülü satın alınmalı? Seeed’den önerilen liste

Bir titreşim sensörü satın alırken dikkate almanız gereken faktörleri anladıktan sonra, işte Seeed’den iki önerimiz!

1. Grove – Titreşim Sensörü (SW-420)

Hem titreşim algılama ihtiyaçlarınızı karşılayan hem de düşük frekanslarda yüksek duyarlılık sunan düşük maliyetli bir titreşim sensörüne mi ihtiyacınız var? Grove – Titreşim sensörü sizin için mükemmel bir seçenek!

Kullanıcıları düşünerek tasarlanan bu titreşim sensörü, ihtiyaçlarınıza göre sensörü ayarlamanıza olanak tanıyan ayarlanabilir duyarlılık seçeneği ile birlikte gelir.

Özellikleri şunlardır:

  • Yönsüz
  • Yüksek duyarlılık (ayarlanabilir)
  • Titreşim, eğilme ile yanıt verir
    • Hareket veya titreşim meydana geldiğinde, devre kısa bir süreliğine kesilir ve düşük çıkış verir
  • Su geçirmez
  • Sıkıştırma direnci

Sonuç olarak, bu titreşim sensörü modülü, titreşim veya eğilme algılamaya başlamak için mükemmeldir.

  • Titreşim sensörü devre şeması hakkında daha fazla bilgi için, bu modülün çalışma prensibini açıklayan bir şemayı buradan! bulabilirsiniz.

2. Grove – Piezo Titreşim Sensörü

Önceki titreşim sensörü modülünden bir yükseltmeye mi ihtiyacınız var? Grove – Piezo titreşim sensörü, daha iyi performans ve çok yönlülük sunarak tam olarak bunu sağlar!

PZT film sensörü LDT0-028’e dayanan bu titreşim sensörü, 0.001Hz’den 1000MHz’ye kadar geniş bir dinamik aralığa sahiptir ve tüm algılama ihtiyaçlarınız için mükemmel ölçüm performansı sunar!

Yalnızca bu değil, güçlü darbelere karşı yüksek bir duyarlılık gösterir ve ayarlanabilir bir duyarlılık fonksiyonuna da sahiptir!

Özellikleri özetlenmiştir:

  • Standart grove soketi
  • Geniş dinamik aralık: 0.001Hz~1000MHz
  • Ayarlanabilir duyarlılık
  • Güçlü darbelere karşı yüksek duyarlılık

Sonuç olarak, Grove – Piezo Titreşim Sensörü, projenizin daha yüksek performans gereksinimi varsa ve daha çok yönlü bir seçenek arıyorsanız sizin için idealdir!

Bir titreşim sensörünü Arduino ve Raspberry Pi ile nasıl kullanılır?

Grove – Piezo Titreşim Sensörü için hem Arduino kodu hem de Raspberry Pi demo kodu sağladığımızdan, bugünkü eğitimimizde bu modülü kullanacağız.

Titreşim sensörü Arduino Eğitimi

Bu titreşim sensörü Arduino eğitiminde, Piezo titreşim sensörünün titreşimi algılayarak bir LED’i nasıl kontrol ettiğine dair bir örnek göstereceğiz.

“`html

Neye ihtiyacınız var?

  • Seeeduino, Seeed’in kendi Arduino kartıdır ve orijinaline göre bazı avantajlar sunar
    • Bu öğretici için Arduino kartlarınızı kullanmaya devam edebilirsiniz çünkü base shield ile uyumludur

Donanım yapılandırmaları:

  • Adım 1: Grove – Piezo titreşim sensörünü base shield’in D2 portuna grove kablosu ile bağlayın, dijital pin 13’teki yerleşik LED’i çıkış olarak kullanıyoruz
  • Adım 2: Base Shield’i Seeeduino’ya takın
  • Adım 3: Seeeduino’yu bir USB kablosu ile PC’ye bağlayın

Yukarıdaki adımlardan sonra şöyle görünmelidir:

Yazılım yapılandırmaları:

  • Adım 1: Aşağıdaki kodu yeni bir Arduino taslağına kopyalayın ve yapıştırın
const int ledPin=13;
void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(ledPin,OUTPUT);
}

void loop() {
    int sensorState = digitalRead(2);
    Serial.println(sensorState);
    delay(100);
    if(sensorState == HIGH)
    {
        digitalWrite(ledPin,HIGH);
    }
    else
    {
        digitalWrite(ledPin,LOW);
    }
}
  • Adım 2: Titreşim algılandığında LED yanacaktır

Titreşim Sensörü Raspberry Pi Eğitimi

Piezo titreşim sensörünü Raspberry Pi ile eşleştirmek için aşağıdaki donanım bileşenlerine ihtiyacınız olacak:

  • Bu öğretici, Raspberry Pi 3 Model B kullanmaktadır, ancak Raspberry Pi 2/3B+/4/Zero’yu da desteklemektedir

Donanım yapılandırmaları:

  • Adım 1: Grove Base Hat’i Raspberry Pi’ye takın
  • Adım 2: Grove – Piezo Titreşim Sensörünü Base Hat’in 12 numaralı portuna bağlayın
    • Piezo titreşim sensörünü herhangi bir GPIO portuna da bağlayabilirsiniz, ancak komutu ilgili port numarası ile değiştirmeniz gerektiğinden emin olun
  • Adım 3: Raspberry Pi’yi bir USB kablosu ile PC’ye bağlayın

Yukarıdaki adımlardan sonra şöyle görünmelidir:

Yazılım yapılandırmaları:

  • Adım 1: Geliştirme ortamını yapılandırmak için Yazılım Ayarlarını izleyin
  • Adım 2: grove.py kütüphanesini klonlayarak kaynak dosyasını indirin
cd ~
git clone https://github.com/Seeed-Studio/grove.py
  • Adım 3: Aşağıdaki komutları çalıştırarak kodu çalıştırın
cd grove.py/grove
python grove_piezo_vibration_sensor.py 12

Aşağıda grove_piezo_vibration_sensor.py kodu bulunmaktadır

import time
from grove.gpio import GPIO


class GrovePiezoVibrationSensor(GPIO):
    def __init__(self, pin):
        super(GrovePiezoVibrationSensor, self).__init__(pin, GPIO.IN)
        self._on_detect = None

    @property
    def on_detect(self):
        return self._on_detect

    @on_detect.setter
    def on_detect(self, callback):
        if not callable(callback):
            return

        if self.on_event is None:
            self.on_event = self._handle_event

        self._on_detect = callback

    def _handle_event(self, pin, value):
        if value:
            if callable(self._on_detect):
                self._on_detect()

Grove = GrovePiezoVibrationSensor


def main():
    import sys

    if len(sys.argv) < 2:
        print('Kullanım: {} pin'.format(sys.argv[0]))
        sys.exit(1)

    pir = GrovePiezoVibrationSensor(int(sys.argv[1]))

    def callback():
        print('Algılandı.')

    pir.on_detect = callback

    while True:
        time.sleep(1)


if __name__ == '__main__':
    main()

Daha sonra, her şeyin sorunsuz gittiğini gösteren aşağıdaki sonucu görebilmelisiniz

pi@raspberrypi:~/grove.py/grove $ python grove_piezo_vibration_sensor.py 12
Algılandı.
Algılandı.
Algılandı.
Algılandı.
Algılandı.
Algılandı.
Algılandı.
Algılandı.
^CTraceback (most recent call last):
  File "grove_piezo_vibration_sensor.py", line 84, in <module>
    main()
  File "grove_piezo_vibration_sensor.py", line 80, in main
    time.sleep(1)
KeyboardInterrupt

Denemek için Titreşim Sensörü Projeleri

Artık Arduino ve Raspberry Pi’yi bir titreşim sensörü ile nasıl eşleştireceğimizi anladığımıza göre, başlayabileceğiniz bazı projeler burada!

1. Akıllı Basketbol Skor Tablosu

Sık sık basketbol oynayan biri misiniz yoksa antrenmanınızı basketbol ile birleştirmeyi mi tercih ediyorsunuz? Eğer öyleyse, bu proje sizin için!

Bir titreşim sensörünü Arduino ile diğer bileşenlerle birleştirerek, basketbol potanızı akıllı bir hale getirerek atışlarınızı takip edebilirsiniz!

Neye ihtiyacınız var?

Donanım bileşenleri:

Yazılım bileşenleri:

Daha fazla bilgi edinmek ister misiniz? Hackster.io’da Marcelo Avila de Oliveria’nın tam öğreticisine göz atın!

“`

2. Asla Yalnız Biniş Yapmayın

Bir bisikletçi misiniz ve bir gün bir kaza geçirdiğinizde kimsenin sizi bulamayacağından mı korkuyorsunuz? Eğer öyleyse, bu proje sizin için!

Bu proje, Sigfox ağı aracılığıyla yaralanan bisikletçileri bulmaya yardımcı olur ve yolda görünürlüğü artırır!

Ne gerekiyor?

Donanım bileşenleri:

El aletleri ve üretim makineleri:

  • 3D Yazıcı (genel)

Daha fazla bilgi almak ister misiniz? Hackster.io’da Jesus Soriano tarafından yazılan tam eğitimi kontrol edebilirsiniz!

3. Alexa ve Raspberry Pi ile Akıllı Kapı Zili

Kapınıza vuran kişinin kim olduğunu soran, fotoğraf çeken ve bunu veritabanıyla karşılaştırarak olası bir eşleşme bulabilen akıllı bir kapı zili mi istiyorsunuz? Bu proje sizin için!

Ne gerekiyor?

Donanım bileşenleri:

Yazılım uygulamaları ve çevrimiçi hizmetler:

Daha fazla bilgi almak ister misiniz? Hackster.io’da Parth Singh tarafından yazılan tam eğitimi kontrol edebilirsiniz!

Özet

Bugünlük vibrasyon sensörleri hakkında bu kadar. Umarım bugünkü blog ile ne olduğunu, nasıl çalıştığını, nasıl satın alacağınızı ve bir Arduino, Raspberry Pi ile nasıl eşleştireceğinizi daha iyi anlayabilirsiniz!

Başlamanızı kolaylaştırmak için önerdiğim vibrasyon sensörleri listesini göz önünde bulundurun:

Hareket algılama hakkında daha fazla bilgi için bu yazılara göz atabilirsiniz:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *