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使用 MEMS 加速度計快速部署傳感器以進(jìn)行基于 IIoT 的預(yù)測性維護(hù)

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(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)（或工業(yè) 4.0）預(yù)測性維護(hù)目標(biāo)的關(guān)鍵要素。它允許制造設(shè)施在引發(fā)災(zāi)難性故障之前識別并解決機械問題，這些故障可能會在進(jìn)行緊急維修時停止生產(chǎn)。對于設(shè)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(fù)雜性，這些都可能限制其部署。使用振動傳感器對機器進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)（或工業(yè) 4.0）預(yù)測性維護(hù)目標(biāo)的關(guān)鍵要素。它允許制造設(shè)施在引發(fā)災(zāi)難性故障之前識別并解決機械問題，這些故障可能會在進(jìn)行緊急維修時停止生產(chǎn)。對于設(shè)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(fù)雜性，這些都可能限制其部署。為了降低成本并簡化部署，設(shè)計人員可以轉(zhuǎn)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(jìn)使它們達(dá)到了與 PE 傳感器相當(dāng)?shù)乃剑瑫r保留了其 CMOS 基礎(chǔ)的低成本、更高集成度和工業(yè)容忍度優(yōu)勢。這些改進(jìn)包括集成模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)、濾波器，甚至是用于機器學(xué)習(xí)的嵌入式構(gòu)建塊，以確保這些設(shè)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(shè)計人員可以轉(zhuǎn)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(jìn)使它們達(dá)到了與 PE 傳感器相當(dāng)?shù)乃?，同時保留了其 CMOS 基礎(chǔ)的低成本、更高集成度和工業(yè)容忍度優(yōu)勢。這些改進(jìn)包括集成模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)、濾波器，甚至是用于機器學(xué)習(xí)的嵌入式構(gòu)建塊，以確保這些設(shè)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(yīng)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(yīng)用中的優(yōu)勢。然后介紹了 Analog Devices 和STMicroelectronicsSTMicroelectronics的示例設(shè)備，并展示了如何將它們快速部署為廣泛的傳感器網(wǎng)絡(luò)，以便對工業(yè)機械進(jìn)行更全面、更具成本效益的預(yù)測性維護(hù)檢測。的示例設(shè)備，并展示了如何將它們快速部署為廣泛的傳感器網(wǎng)絡(luò)，以便對工業(yè)機械進(jìn)行更全面、更具成本效益的預(yù)測性維護(hù)檢測。為什么使用振動進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)為什么使用振動進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)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(yù)測性維護(hù)的指標(biāo)。例如，經(jīng)過適當(dāng)處理的正確傳感器可用于檢測負(fù)載不平衡、未對準(zhǔn)、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(yù)測性維護(hù)的指標(biāo)。例如，經(jīng)過適當(dāng)處理的正確傳感器可用于檢測負(fù)載不平衡、未對準(zhǔn)、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(dāng)?shù)奶幚砜梢詸z測負(fù)載或電機不平衡和滾珠軸承故障等問題，以及可能預(yù)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(dāng)?shù)奶幚砜梢詸z測負(fù)載或電機不平衡和滾珠軸承故障等問題，以及可能預(yù)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(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)準(zhǔn)。ISO 2954:2012ISO 2954:2012標(biāo)準(zhǔn)“旋轉(zhuǎn)和往復(fù)式機械的標(biāo)準(zhǔn)“旋轉(zhuǎn)和往復(fù)式機械的