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MEMS加速度傳感器在電機健康狀態(tài)監(jiān)測上的應用

2020-04-23
來源:Excelpoint

隨著工業(yè)4.0深入的推進,電機已經成為了工業(yè)生產中最主要的驅動設備,,廣泛應用于各個生產領域。電機在長期運行中難免會產生一些故障,,如何實時監(jiān)測電機工作狀態(tài),及時診斷出電機的健康狀況就變得非常重要,。研究表明,,電機振動信號中包含了大量的電機運行狀態(tài)信息,對電機振動進行實時監(jiān)測可以有效的判斷電機的運行狀態(tài),,從而實現對電機故障及時診斷和預警,,大大降低電機發(fā)生重大事故的概率,用客戶的話講就是“讓機器說話”,。據ADI代理商Excelpoint世健公司介紹,,世健已經為湖南、四川等多個地區(qū)的鋼鐵,、風電等客戶搭建了從傳感器到云端的全套系統(tǒng),,目前進入前期導入階段。

常見的加速度傳感器主要有壓電陶瓷加速度傳感器,、應變式加速度傳感器、電容式加速度傳感器和MEMS加速度傳感器,,傳統(tǒng)的電機振動監(jiān)測主要選用IEPE電壓輸出型壓電加速度傳感器,。但隨著MEMS技術的不斷進步,目前在很多應用上已經開始逐步替代壓電式傳感器,,世健公司技術支持部Eason Huang表示,,ADI在MEMS加速度傳感器產品上可以提供豐富的產品來滿足不同的振動頻率監(jiān)測,同時能保持最好的噪聲性能,。Eason將ADI公司的ADXL1002與某壓電陶瓷加速度傳感器公司的B產品進行了對比:

1.   性能參數對比

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2.   靈敏度和相移對比

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3.   噪聲密度對比

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經過對比不難發(fā)現,,兩款傳感器在靈敏度上非常接近,,而ADXL1002隨頻率的相移相對于對比產品要小一半,底噪上壓電陶瓷要比MEMS小一些,。在成本方面,,Eason介紹,壓電陶瓷比MEMS高出許多——$100 vs $30,。以下是ADI常用于振動監(jiān)測的加速度傳感器選型:

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ADI除了MEM加速度傳感器,,還可以在整個信號采集信號鏈上提供完整解決方案:

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當然,如果想繼續(xù)選用PZT傳感器,,ADI也可以提供后續(xù)調理和數據采樣方案:

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除了分立的傳感器,、信號調理和數據采集方案外,ADI最新推出全集成的單模塊解決方案ADcmXL3021,,該模塊能基于ADXL100x傳感器設計,,能提供如下優(yōu)異的監(jiān)測性能:

·  ±50 g 的測量范圍

·  DC ~ 10 KHz的帶寬(5%的帶內平坦度)

·  高采樣的ADC性能,最高支持到220 Ksps

·  支持外部時鐘對多傳感器信號的同步采集

·  3.0 ~ 3.6V單電源供電

·  -40?C ~ 105?C的工作溫度

通過對比,,我們可以發(fā)現ADI的工業(yè)級MEMS加速度傳感器在溫度響應,、幅值線性度、沖擊極限上都有非常好的性能表現,,尤其是在低頻的幅頻特性,,沖擊恢復能力、長期可靠性上都會優(yōu)于壓電傳感器,,通過結合優(yōu)化機械設計,,ADI可以提供性能優(yōu)異的完整解決方案和成套產品來滿足客戶的電機健康狀態(tài)的監(jiān)測和診斷應用。Eason表示,,作為一家技術型授權代理商,,對于電機健康狀態(tài)監(jiān)測應用,世健公司可以根據客戶的不同需求,,提供從MEMS傳感器到無線傳輸(DUST)的全套解決方案,,幫助縮短產品開發(fā)周期,加快產品應用部署,。

關于世健——亞太區(qū)領先的元器件授權代理商

世健是完整解決方案的供應商,,為亞洲電子廠商包括原設備生產商(OEM)、原設計生產商(ODM)和電子制造服務提供商(EMS)提供優(yōu)質的元器件,、工程設計及供應鏈管理服務,。

世健與供應商及電子廠商緊密協(xié)作,為新的科技與趨勢作出定位,,并幫助客戶把這些最先進的科技揉合于他們的產品當中,。集團分別在新加坡、中國及越南設有研發(fā)中心,,專業(yè)的研發(fā)團隊不斷創(chuàng)造新的解決方案,,幫助客戶提高成本效益并縮短產品上市時間,。世健研發(fā)的完整解決方案及參考設計可應用于工業(yè)、無線通信及消費電子等領域,。

世健是新加坡的主板上市公司,,總部設于新加坡,擁有約750名員工,,業(yè)務范圍已擴展至亞太區(qū)40多個城市和地區(qū),,遍及新加坡、馬來西亞,、泰國,、越南、中國,、印度,、印度尼西亞、菲律賓及澳大利亞等十多個國家,。世健集團在2019年的年營業(yè)額超過9億7千萬美元,。1993年,世健在香港設立區(qū)域總部——世健系統(tǒng)(香港)有限公司,,正式開始發(fā)展中國業(yè)務,。目前,世健在中國擁有十多家分公司和辦事處,,遍及中國主要大中型城市,。憑借專業(yè)的研發(fā)團隊、頂尖的現場應用支持以及豐富的市場經驗,,世健在中國業(yè)內享有領先地位,。

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