ADI智库在线课程:惯性MEMS传感器在智能制造中的应用
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更新于2024-07-10
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"该文档是ADI智库提供的关于传感器硬件,特别是惯性MEMS传感器的在线培训资料。内容涵盖了惯性MEMS传感器的应用、市场趋势、智能制造的意义、预测性维护的重要性,以及MEMS加速度计的关键指标和技术细节。"
在传感器硬件领域,惯性MEMS传感器占据着重要的地位。这些微型电子机械系统(MEMS)被广泛应用于各种场景,从消费电子产品到工业自动化。在"惯性MEMS应用那些事"的主题中,赵延辉,亚太区微机电产品线总监,阐述了MEMS传感器在物联网(IoT)和智能制造中的作用,如预见性维护、提高精度和安全性等。惯性MEMS传感器市场自1990年以来持续增长,预计在未来几年中将继续扩大,特别是在万物互联的时代背景下。
智能制造是当前工业发展的主要趋势,它依赖于传感器技术的进步来实现预防性和预测性的设备维护。通过基于状态的维护(CbM),可以减少宕机时间,降低维护成本,并且不再单纯依赖定期维护,而是依据设备的实际状态进行维护。CbM是一种系统解决方案,包含了完整的诊断功能,而不仅仅是单一的传感器技术。它可以帮助监测设备的振动、电流消耗、温度等关键指标,从而预测故障并提前采取措施。
技术的进步使得更小、更低成本的低功耗MEMS传感器得以发展,这为嵌入式解决方案提供了更高的集成度。这种趋势降低了连续监测系统的成本,使得更多的设备,尤其是中/高端设备,如轴承、电机和泵,能够实现条件状态监测。
MEMS加速度计是惯性传感器的核心组件,其性能指标,如噪声、带宽和量程,对于振动测量至关重要。在机器健康和状态监测应用中,超低噪声和高频率运行能力有助于检测轴承、齿轮等部件的早期故障。高频振动产生的加速度会显著增加,因此,传感器需要具备宽频响应和高动态范围,以便捕捉到这些高频信号,从而提前发现潜在的问题。
例如,100Hz的振动和1μm的位移可能导致0.395g的加速度,而在1kHz的频率下,同样的位移会导致39.5g的加速度,这表明对于早期故障的检测,低噪声、宽频带的传感器是必要的。文档中还提到了轴承内外圈缺陷的高频成分,强调了高频测量在检测这类问题中的关键作用。
这份资料深入介绍了惯性MEMS传感器在当前技术和未来趋势中的重要性,以及它们在智能制造、设备监测和预测性维护中的核心作用。对于理解传感器硬件,尤其是MEMS技术,这份资源提供了丰富的信息和洞察。
2019-12-07 上传
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