av尤物在线|久久亚洲一区|国产精品一区二区日韩新区

隨著自動(dòng)化程度的提高，對(duì)大批量、更小型系統(tǒng)（例如需要更好的預(yù)見(jiàn)性維護(hù)的機(jī)床主軸、傳送帶、分揀臺(tái)或機(jī)床）的需求不斷增加。

在客戶體驗(yàn)和盈利能力方面，這些應(yīng)用中的機(jī)器停工期是一個(gè)關(guān)鍵考慮因素。過(guò)去，加速度傳感器主要用于對(duì)重型高端機(jī)械進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，例如風(fēng)車、工業(yè)泵、壓縮機(jī)和暖通空調(diào)系統(tǒng)。但是，在數(shù)字化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的推動(dòng)下，我們看到對(duì)大容量、更小型機(jī)械的需求正在增加。本文將對(duì)工業(yè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用中的不同加速度傳感器技術(shù)進(jìn)行對(duì)比。

關(guān)鍵因素

對(duì)于工業(yè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)見(jiàn)性維護(hù)應(yīng)用，以下振動(dòng)規(guī)范參數(shù)對(duì)于確保長(zhǎng)期、可靠、穩(wěn)定和準(zhǔn)確的性能至關(guān)重要。

1、寬頻率響應(yīng)

2、測(cè)量分辨率和動(dòng)態(tài)范圍

3、長(zhǎng)期穩(wěn)定性，偏移最小

4、工作溫度范圍

5、包裝選項(xiàng)，易于安裝

6、傳感器輸出選項(xiàng)

寬頻率響應(yīng)

為了檢測(cè)所有可能的機(jī)械設(shè)備故障模式，加速度傳感器的頻率響應(yīng)應(yīng)為軸轉(zhuǎn)速（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)）的 40 至 50 倍，以便對(duì)設(shè)備中的軸承進(jìn)行監(jiān)測(cè)。對(duì)于風(fēng)扇和變速箱，加速度傳感器的最小頻響上限應(yīng)為葉片通過(guò)頻響的 4-5 倍。頻響下限不太重要，具體取決于機(jī)械設(shè)備；極少情況才要求頻響小于 2Hz。

測(cè)量分辨率和動(dòng)態(tài)范圍

加速度傳感器的測(cè)量分辨率是輸出信號(hào)幅度與板載電子器件寬帶噪聲比值的函數(shù)。信號(hào)輸出優(yōu)異的加速度傳感器可測(cè)量機(jī)械設(shè)備中振幅更小的振動(dòng)。測(cè)量較低振幅的能力使最終用戶能夠比具有較低動(dòng)態(tài)范圍的傳感器更早地預(yù)測(cè)故障。

一些其他因素也會(huì)影響測(cè)量分辨率，如環(huán)境條件、EMI/RFI（電磁和射頻）干擾、DAQ（定義數(shù)據(jù)采集）接口和電纜長(zhǎng)度，所以，在選擇安裝時(shí)需要考慮各種因素。

一般而言，輸出信號(hào)應(yīng)當(dāng)比傳感器噪聲水平高出 10 倍，才能保證輸出的測(cè)量結(jié)果可靠。

測(cè)量分辨率的簡(jiǎn)單公式如下：

分辨率 (g’s) = 寬帶噪聲 (V)/傳感器靈敏度 (V/g)

長(zhǎng)期穩(wěn)定性

長(zhǎng)期漂移是指靈敏度變化和/或零點(diǎn)輸出測(cè)量變化（零點(diǎn)輸出漂移僅適用于 MEMS 傳感器）。在監(jiān)測(cè)應(yīng)用中，隨著時(shí)間的推移，加速度傳感器靈敏度的變化可能會(huì)觸發(fā)誤報(bào)警。零點(diǎn)輸出測(cè)量的偏移也會(huì)產(chǎn)生可能導(dǎo)致誤報(bào)警指示的相同效果。因?yàn)閴弘妭鞲衅鳑](méi)有直流響應(yīng)，因此它們不易受零點(diǎn)漂移影響，只有靈敏度漂移。隨著時(shí)間推移，MEMS 可變電容傳感器可能會(huì)同時(shí)出現(xiàn)零點(diǎn)漂移和靈敏度漂移。

壓電加速度傳感器

壓電式 (PE) 加速度計(jì)包含自生的壓電晶體，在受到外部激勵(lì)（如振動(dòng)機(jī)械）應(yīng)力時(shí)，壓電晶體會(huì)提供信號(hào)。

大多數(shù)壓電式傳感器都基于鋯鈦酸鉛陶瓷 (PZT)，這些陶瓷經(jīng)過(guò)極化處理，可排列偶極子并使晶體產(chǎn)生壓電效應(yīng)。由于 PZT 晶體可提供寬溫度范圍、寬動(dòng)態(tài)范圍和寬頻帶寬（可用于 >20KHz），因此 PZT 晶體是狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用的理想選擇。

一般來(lái)說(shuō)，有兩種主要類型的 PE 加速度傳感器設(shè)計(jì)：壓縮模式和剪切模式（撓性模式是很少使用的替換方案）。

壓縮模式設(shè)計(jì)通過(guò)在壓電晶體頂部加載一個(gè)質(zhì)量塊并施加預(yù)載力以使壓電晶體受壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于性能限制，此類設(shè)計(jì)已經(jīng)過(guò)時(shí)，不再那么流行。這類結(jié)構(gòu)容易受到安裝基座應(yīng)變的影響，且具有較高的熱漂移。

剪切模式設(shè)計(jì)通常包含一個(gè)環(huán)形剪切晶體，以及固定在一個(gè)支撐柱上的環(huán)形質(zhì)量塊。相比壓縮模式設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)具有更好的性能，因?yàn)樗幕歉綦x的，且更不易受到熱應(yīng)力的影響，從而提高了穩(wěn)定性。目前提供的大多數(shù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)加速度傳感器設(shè)計(jì)都是剪切模式，應(yīng)該是大多數(shù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)計(jì)選擇。

可變電容加速度傳感器

可變電容 (VC) 傳感器根據(jù)在兩個(gè)平行電容板之間移動(dòng)的振蕩量塊的電容變化來(lái)推導(dǎo)加速度測(cè)量值。電容變化與施加的加速度成正比。VC 加速度傳感器要求 IC 與感應(yīng)元件緊密耦合，以將微弱的電容變化轉(zhuǎn)換成電壓輸出。這種轉(zhuǎn)換過(guò)程通常會(huì)導(dǎo)致較差的信噪比和有限的動(dòng)態(tài)范圍

VC 傳感器通常由硅晶片制造并制造成微型 MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）芯片。

頻率響應(yīng)表

技術(shù)比較圖

1、寬頻率響應(yīng)

2、測(cè)量分辨率和動(dòng)態(tài)范圍

3、長(zhǎng)期穩(wěn)定性，偏移最小

4、工作溫度范圍

5、包裝選項(xiàng)，易于安裝

6、傳感器輸出選項(xiàng)

在以下段落中，我們將比較典型壓電狀態(tài)監(jiān)測(cè)加速度傳感器和寬帶 MEMS 可變電容加速度傳感器（也用于狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用）的這些關(guān)鍵性能規(guī)格。兩種加速度傳感器的滿量程 (FS) 均為 ±50g。

頻率響應(yīng)

我們?cè)?SPEKTRA GmbH CS18 HF 高頻校準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)（振幅范圍為 5Hz 至 20KHz）上測(cè)試了兩種加速度傳感器的頻率響應(yīng)。傳感器安裝牢固，以確保在整個(gè)測(cè)試范圍內(nèi)獲得準(zhǔn)確結(jié)果。我們對(duì)每種技術(shù)（PE 和 MEMS VC）各測(cè)試了三個(gè)傳感器，以確保結(jié)果的一致性。

測(cè)試結(jié)果說(shuō)明如下。假設(shè)最大 ±1dB 的振幅偏差作為可用帶寬，但帶寬容差通常使用 ±5% 的更嚴(yán)格的偏差。數(shù)據(jù)表明，VC MEMS 傳感器的可用帶寬高達(dá) 3KHz，而壓電傳感器具有一個(gè)大于 10KHz 的可用帶寬（該特定 PE 傳感器的可用帶寬在最高 14KHz 的規(guī)格范圍內(nèi)）。

值得注意的是，PE 傳感器的低頻截止頻率為 2Hz，而 MEMS 傳感器的響應(yīng)頻率低至 0Hz，因?yàn)樗且粋€(gè)直流響應(yīng)設(shè)備

測(cè)量分辨率和動(dòng)態(tài)范圍

為確定壓電傳感器和 VC MEMS 傳感器的測(cè)量分辨率和動(dòng)態(tài)范圍，我們?cè)诟綦x室中對(duì)樣品進(jìn)行了測(cè)試，該室具有最先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn) micro-g 測(cè)量分辨率。這些裝置安裝在同一腔室內(nèi)并同時(shí)進(jìn)行測(cè)試，以消除外界環(huán)境干擾造成的任何誤差。

測(cè)量在四個(gè)不同帶寬設(shè)置下進(jìn)行，并且在每個(gè)設(shè)置下測(cè)量殘留噪聲。測(cè)量結(jié)果詳見(jiàn)下表

各種帶寬下的殘留噪聲比較

測(cè)量分辨率和動(dòng)態(tài)范圍基于 0.03-10KHz 帶寬計(jì)算，并在下面詳述。PE 傳感器的分辨率約高出 VC MEMS 傳感器 9 倍。更高的分辨率帶來(lái)更好的動(dòng)態(tài)范圍，使最終用戶能夠在更早的階段檢測(cè)潛在的問(wèn)題。

測(cè)量分辨率比較

長(zhǎng)期穩(wěn)定性，偏移最小

PE 傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性在 30 多年的現(xiàn)場(chǎng)安裝中是眾所周知的。壓電晶體具有固有穩(wěn)定性，隨著時(shí)間的推移仍表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性。長(zhǎng)期漂移參數(shù)也將取決于所用的晶體配方，因此難以呈現(xiàn)實(shí)際值。石英材料的 PE 加速度傳感器具有最佳的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，但受產(chǎn)量和成本限制，極少用于狀態(tài)監(jiān)測(cè)中。PZT（鋯鈦酸鉛-鋯酸鹽）晶體是 PE 加速度傳感器中最常用的晶體，并且正日益成為大多數(shù)應(yīng)用的理想晶體選擇。

可變電容 MEMS 加速度傳感器還具有寬范圍的長(zhǎng)期漂移限制，具體取決于 MEMS 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。雖然體硅微機(jī)械加工 MEMS 傳感器具有最佳的長(zhǎng)期漂移，但其成本也明顯更為昂貴，因此通常只用于慣性應(yīng)用中。針對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，MEMS 供應(yīng)商提供了一種表面微機(jī)械加工 VC MEMS 傳感器，這類傳感器的成本雖然要便宜得多，但最終用戶將無(wú)法獲得較好的測(cè)量分辨率和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。表面微機(jī)械加工設(shè)計(jì)的 MEMS 結(jié)構(gòu)不如體硅微機(jī)械加工的 MEMS 傳感器穩(wěn)定。

工作溫度范圍

PE 和 VC MEMS 加速度傳感器的工作溫度范圍相當(dāng)，并且兩者都適用于 -40°C 至 +125°C 的典型狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用環(huán)境。在某些極端安裝中，可能需要更高溫度范圍的傳感器，其中充電模式壓電傳感器將是推薦的選擇。不包括板載充電轉(zhuǎn)換器電路的充電模式 PE 加速度計(jì)可用于超過(guò) +700℃ 的溫度。

包裝選項(xiàng)，易于安裝

對(duì)于小型機(jī)械的嵌入式狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，尺寸和安裝選項(xiàng)都會(huì)成為選擇加速度傳感器的重要考量因素。大型機(jī)械通常使用外部 TO-5 螺栓安裝的加速度計(jì)，但對(duì)于具有小型軸承和旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)械來(lái)說(shuō)，則需要使用嵌入式或微型加速度計(jì)。

大多數(shù) VC MEMS 加速度計(jì)采用 SMT 表貼式封裝方式，該封裝非常適合大批量 PCBA 組裝。VC MEMS 傳感器還提供非常小的封裝方式，可實(shí)現(xiàn)更多包裝選擇。

PE 加速度傳感器具有多種結(jié)構(gòu)?？商峁?SMT 安裝版本，類似于 VC MEMS，但 SMT 封裝的尺寸通常大于 VC MEMS 設(shè)計(jì)。PE 加速度傳感器還采用堅(jiān)固的 TO-5 罐封裝，帶有不銹鋼外殼。這些設(shè)計(jì)允許直接安裝到軸承座或嵌入式安裝。下圖展示了 PE 傳感器的一些可用封裝選項(xiàng)。

傳感器輸出選項(xiàng)

根據(jù)具體的安裝和應(yīng)用不同，可能需要選擇傳感器輸出信號(hào)選項(xiàng)。目前大多數(shù)預(yù)見(jiàn)性維護(hù)安裝需要來(lái)自傳感器的模擬信號(hào)，以便最終用戶可以決定監(jiān)測(cè)特定機(jī)械的哪些參數(shù)。通常，信號(hào)輸出由 DAQ 或 PLC 接口驅(qū)動(dòng)，而模擬輸出（±2V 或 ±5V）是最常見(jiàn)的選擇。但是，對(duì)于需要長(zhǎng)電纜的安裝，環(huán)路供電 4-20mA 的傳感器也很常見(jiàn)。在未來(lái)數(shù)字化工廠和工業(yè) 4.0 中，對(duì)數(shù)字輸出信號(hào)的需要將變得更加普遍，帶有板載微處理器的智能傳感器可以幫助最終用戶做出即時(shí)維護(hù)決策。

這些輸出信號(hào)選項(xiàng)均將在 PE 和 VC MEMS 傳感器中提供。兩種技術(shù)都能夠提供這些功能。

匯總比較表

前面段落中討論的所有或部分性能參數(shù)將幫助客戶對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置所選擇的技術(shù)做出明智的決策。下表提供了一個(gè)快速匯總。

結(jié)論

我們已經(jīng)比較了 MEMS 和 PE 加速度傳感器的不同技術(shù)特性。這兩種技術(shù)各有優(yōu)劣，具體取決于最終應(yīng)用。在我們的工業(yè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)見(jiàn)性維護(hù)應(yīng)用中，壓電傳感器是顯而易見(jiàn)的選擇，由于其成熟的技術(shù)，它們可長(zhǎng)期穩(wěn)定地保持可靠性。憑借其寬頻率響應(yīng)，嵌入式 PE 加速度傳感器是從低速到高速機(jī)械的理想選擇，它們還可為早期故障檢測(cè)提供更好的信號(hào)分辨率。

性少妇VIDEOSEXFREEXXX片中国|毛片aaaaaa|久久婷婷亚洲|欧美精品一区二区三区一线天视频

搜索歷史全部清除

熱銷榜

借助加速度傳感器進(jìn)行預(yù)見(jiàn)性維護(hù)

免責(zé)聲明

性少妇VIDEOSEXFREEXXX片中国|毛片aaaaaa|久久婷婷亚洲|欧美精品一区二区三区一线天视频

借助加速度傳感器進(jìn)行預(yù)見(jiàn)性維護(hù)

資訊熱榜 換一批

免責(zé)聲明

資訊熱榜換一批