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使用 MEMS 加速度計快速部署傳感器以進行基于 IIoT 的預測性維護

2512927 2022-11-24 | pdf | 258.54KB | 次下載 | 免費

資料介紹

使用振動傳感器對機器進行狀態(tài)監(jiān)測是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)（或工業(yè) 4.0）預測性維護目標的關鍵要素。它允許制造設施在引發(fā)災難性故障之前識別并解決機械問題，這些故障可能會在進行緊急維修時停止生產(chǎn)。對于設計人員而言，使用壓電 (PE) 振動傳感器的傳統(tǒng)方法具有物料清單 (BOM) 成本以及布線費用和實施復雜性，這些都可能限制其部署。使用振動傳感器對機器進行狀態(tài)監(jiān)測是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)（或工業(yè) 4.0）預測性維護目標的關鍵要素。它允許制造設施在引發(fā)災難性故障之前識別并解決機械問題，這些故障可能會在進行緊急維修時停止生產(chǎn)。對于設計人員而言，使用壓電 (PE) 振動傳感器的傳統(tǒng)方法具有物料清單 (BOM) 成本以及布線費用和實施復雜性，這些都可能限制其部署。為了降低成本并簡化部署，設計人員可以轉而考慮電容式微機電系統(tǒng) (MEMS) 傳感器。這些傳感器最近的性能改進使它們達到了與 PE 傳感器相當?shù)乃?，同時保留了其 CMOS 基礎的低成本、更高集成度和工業(yè)容忍度優(yōu)勢。這些改進包括集成模數(shù)轉換器 (ADC)、濾波器，甚至是用于機器學習的嵌入式構建塊，以確保這些設備具有符合其廣泛安裝的成本效益屬性。為了降低成本并簡化部署，設計人員可以轉而考慮電容式微機電系統(tǒng) (MEMS) 傳感器。這些傳感器最近的性能改進使它們達到了與 PE 傳感器相當?shù)乃?，同時保留了其 CMOS 基礎的低成本、更高集成度和工業(yè)容忍度優(yōu)勢。這些改進包括集成模數(shù)轉換器 (ADC)、濾波器，甚至是用于機器學習的嵌入式構建塊，以確保這些設備具有符合其廣泛安裝的成本效益屬性。本文討論了 MEMS 電容式加速度計在振動監(jiān)測應用中的優(yōu)勢。然后介紹了 Analog Devices 和本文討論了 MEMS 電容式加速度計在振動監(jiān)測應用中的優(yōu)勢。然后介紹了 Analog Devices 和STMicroelectronicsSTMicroelectronics的示例設備，并展示了如何將它們快速部署為廣泛的傳感器網(wǎng)絡，以便對工業(yè)機械進行更全面、更具成本效益的預測性維護檢測。的示例設備，并展示了如何將它們快速部署為廣泛的傳感器網(wǎng)絡，以便對工業(yè)機械進行更全面、更具成本效益的預測性維護檢測。為什么使用振動進行預測性維護為什么使用振動進行預測性維護振動是一種長期用于工業(yè)機器的狀態(tài)監(jiān)測、診斷和預測性維護的指標。例如，經(jīng)過適當處理的正確傳感器可用于檢測負載不平衡、未對準、滾珠軸承故障以及可能表明正在形成另一種故障模式的各種振幅和振動頻率等問題（圖 1） .振動是一種長期用于工業(yè)機器的狀態(tài)監(jiān)測、診斷和預測性維護的指標。例如，經(jīng)過適當處理的正確傳感器可用于檢測負載不平衡、未對準、滾珠軸承故障以及可能表明正在形成另一種故障模式的各種振幅和振動頻率等問題（圖 1） .圖 1：正確的傳感器和適當?shù)奶幚砜梢詸z測負載或電機不平衡和滾珠軸承故障等問題，以及可能預測另一種發(fā)展中的故障模式的振動。（圖片來源：Analog Devices）圖 1：正確的傳感器和適當?shù)奶幚砜梢詸z測負載或電機不平衡和滾珠軸承故障等問題，以及可能預測另一種發(fā)展中的故障模式的振動。（圖片來源：Analog Devices）有益的是，已經(jīng)為振動監(jiān)測中使用的傳感器系統(tǒng)建立了標準。有益的是，已經(jīng)為振動監(jiān)測中使用的傳感器系統(tǒng)建立了標準。ISO 2954:2012ISO 2954:2012標準“旋轉和往復式機械的標準“旋轉和往復式機械的