状态监测

以上案例介绍了如何使用我们的 MEMS 振动传感器来监测电机状况,从而进行预测性维护。 连接在电机上的 MEMS 振动传感器直接与集成了微控制器的工业级 Raspberry Pi 或无线传感器盒 rMICA-vibration 的 MICA-R STM32 SENSOR 相连。

在这种情况下,rMICA-vibration 以 50 微秒的采样间隔采样的 15,000 多个数据集通过无线方式发送给 rMICA-master。 如果测量频率设置为每天五次,电池寿命预计为 3 至 5 年。 MICA-R 收到原始数据后,会立即使用 SciPy 等开源软件进行处理,并应用 FFT 或包络变换等数学算法。

在绘制和评估结果后,数据文件会被发送到外部服务器,通常是客户的数据库。 在不知道电机机械参数的情况下,我们的算法仍能通过不断比较缺陷指数值和初始振动样本,准确检测出早期缺陷。 由于我们的 MICA-R 电机状态监测软件是开源的,客户可以自由定制图形用户界面、检测算法或添加机器学习等附加功能。

MEMS 传感器带来的测量革命

MEMS (微机电系统)是一种传感器集成 IC 芯片,它将用于传感的机械元件集成在芯片上,大大促进了传感器的低成本和小型化。 MEMS 传感器具有低压输出、SPI 和 I2C 通信等标准接口,可直接由微控制器(如上文提到的 STM32)驱动。 它们可由微控制器(如上述 STM32)直接驱动。 例如,可测量高达 20 000 Hz 的 MEMS 加速计芯片可直接连接到工业级 Raspberry Pi,而无需传感器。 以极低的成本实现物联网高级测量系统的时代已经到来。

利用高性能 MEMS 振动传感器进行电机故障诊断和预测性维护

智能手机和其他设备中已经安装了微机电系统加速度和陀螺仪传感器,但通用微机电系统加速度传感器的可测量频率仅为 5-10 kHz,且噪声水平较高,无法满足电机和旋转机构的故障诊断要求。PiLink 基于 MEMS 的振动传感器的价格在 20,000 日元左右,但它采用了最新的工业 MEMS 加速度传感器,能够测量高达 20,000 Hz 以上的频率,并采用了独特的高阶滤波电路,实现了高频带宽、低噪声和高灵敏度,打破了传统 MEMS 加速度传感器的常识。 该传感器可检测轴承咬合等引起的高频异常振动。 该传感器可直接与带有微型计算机的 PiLink4 传感器连接模型或无线传感器盒连接,以实现 20,000 Hz(50 µs)的高速采样处理。