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

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

資料介紹

使用振動(dòng)傳感器對(duì)機(jī)器進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)（或工業(yè) 4.0）預(yù)測(cè)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(shí)別并解決機(jī)械問題，這些故障可能會(huì)在進(jìn)行緊急維修時(shí)停止生產(chǎn)。對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言，使用壓電 (PE) 振動(dòng)傳感器的傳統(tǒng)方法具有物料清單 (BOM) 成本以及布線費(fèi)用和實(shí)施復(fù)雜性，這些都可能限制其部署。使用振動(dòng)傳感器對(duì)機(jī)器進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)（或工業(yè) 4.0）預(yù)測(cè)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(shí)別并解決機(jī)械問題，這些故障可能會(huì)在進(jìn)行緊急維修時(shí)停止生產(chǎn)。對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言，使用壓電 (PE) 振動(dòng)傳感器的傳統(tǒng)方法具有物料清單 (BOM) 成本以及布線費(fèi)用和實(shí)施復(fù)雜性，這些都可能限制其部署。為了降低成本并簡(jiǎn)化部署，設(shè)計(jì)人員可以轉(zhuǎn)而考慮電容式微機(jī)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(shí)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(shì)。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(jī)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(jiǎn)化部署，設(shè)計(jì)人員可以轉(zhuǎn)而考慮電容式微機(jī)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(shí)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(shì)。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(jī)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(jì)在振動(dòng)監(jiān)測(cè)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。然后介紹了 Analog Devices 和本文討論了 MEMS 電容式加速度計(jì)在振動(dòng)監(jiān)測(cè)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。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(duì)工業(yè)機(jī)械進(jìn)行更全面、更具成本效益的預(yù)測(cè)性維護(hù)檢測(cè)。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(duì)工業(yè)機(jī)械進(jìn)行更全面、更具成本效益的預(yù)測(cè)性維護(hù)檢測(cè)。為什么使用振動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)為什么使用振動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)振動(dòng)是一種長(zhǎng)期用于工業(yè)機(jī)器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、診斷和預(yù)測(cè)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(cè)負(fù)載不平衡、未對(duì)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(dòng)頻率等問題（圖 1） .振動(dòng)是一種長(zhǎng)期用于工業(yè)機(jī)器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、診斷和預(yù)測(cè)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(cè)負(fù)載不平衡、未對(duì)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(dòng)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(cè)負(fù)載或電機(jī)不平衡和滾珠軸承故障等問題，以及可能預(yù)測(cè)另一種發(fā)展中的故障模式的振動(dòng)。（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(cè)負(fù)載或電機(jī)不平衡和滾珠軸承故障等問題，以及可能預(yù)測(cè)另一種發(fā)展中的故障模式的振動(dòng)。（圖片來源：Analog Devices）有益的是，已經(jīng)為振動(dòng)監(jiān)測(cè)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(dòng)監(jiān)測(cè)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(jī)械的標(biāo)準(zhǔn)“旋轉(zhuǎn)和往復(fù)式機(jī)械的