狀態(tài)監(jiān)控（CBM）旨在通過監(jiān)測機器振動等參數(shù)來檢測并指示可能發(fā)生的故障，是預(yù)防性維護的重要組成部分。隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的發(fā)展，減少布線、利用無線超低功耗技術(shù)的需求日益增加，這使得微機電系統(tǒng)（MEMS）加速度計在尺寸、重量和功耗方面展現(xiàn)出相對于傳統(tǒng)壓電加速度計的優(yōu)勢，并且能夠集成更多的智能特性。

關(guān)鍵指標與挑戰(zhàn)

CBM加速度計的關(guān)鍵性能指標包括低噪聲、寬帶寬、信號處理能力、g范圍以及低功耗。當前市場上的MEMS加速度計通常提供超過3.3kHz的帶寬，少數(shù)專業(yè)制造商的產(chǎn)品最高可達7kHz。然而，為了滿足更廣泛的工業(yè)應(yīng)用場景需求，尤其是那些需要深入診斷分析的應(yīng)用，提升這些指標顯得尤為重要。

MEMS vs 壓電加速度計

盡管壓電加速度計因其良好的線性度、信噪比（SNR）、高溫工作能力和較寬的帶寬（典型范圍為3Hz至30kHz，某些情況下高達數(shù)百kHz）而在許多領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，但它們在直流（DC）范圍內(nèi)的表現(xiàn)較差。相比之下，MEMS電容式加速度計不僅克服了這一限制，還提供了更高的集成度和更多功能，如自檢、峰值加速、頻譜報警、快速傅里葉變換（FFT）及數(shù)據(jù)存儲等。此外，MEMS加速度計具有更好的抗沖擊性能（高達10000g），并且由于其制造工藝的特點，在成本控制上也更具優(yōu)勢。

ADI的解決方案

ADI公司推出的ADXL354/ADXL355和ADXL356/ADXL357系列MEMS加速度計以其超低的噪聲水平和出色的溫度穩(wěn)定性而著稱，非常適合用于狀態(tài)監(jiān)控。雖然它們的帶寬有限，但在特定應(yīng)用如風(fēng)力渦輪機的狀態(tài)監(jiān)控中，這種限制并不影響其重要測量值的有效獲取。

特別值得一提的是ADXL100x系列單軸加速度計，它專為工業(yè)狀態(tài)監(jiān)控設(shè)計，擁有高達50kHz的測量帶寬和±100g的g值范圍，同時保持了極低的噪聲性能，使其在性能上足以媲美甚至超越一些高端壓電加速度計。例如，旋轉(zhuǎn)機械中常見的多種故障類型均在其測量范圍內(nèi)。如需ADXL354/ADXL355和ADXL356/ADXL357系列MEMS加速度計產(chǎn)品規(guī)格書、樣片測試、采購、BOM配單等需求，請加客服微信：13310830171。

智能特性的集成

不同于傳統(tǒng)的壓電加速度計，MEMS加速度計如ADXL100x系列集成了超量程檢測電路，能夠在發(fā)生嚴重超量程事件時發(fā)出警報。這項功能對于開發(fā)智能測量和監(jiān)控系統(tǒng)至關(guān)重要。此外，ADXL100x采用內(nèi)部時鐘智能禁用機制保護傳感器元件免受持續(xù)超量程事件的影響，從而減輕主機處理器負擔(dān)，提高單個傳感器節(jié)點的智能化程度。

集成化與未來趨勢

隨著MEMS技術(shù)的進步，新型MEMS加速度計已經(jīng)開始在性能上取得顯著突破，并逐漸占據(jù)原本由壓電傳感器主導(dǎo)的市場份額。ADI的新一代加速度計不僅提升了邊緣節(jié)點的智能化監(jiān)控能力，也為完全集成化的振動監(jiān)控和分析系統(tǒng)鋪平了道路。第一代CBM子系統(tǒng)如ADIS16227和ADIS16228進一步展示了集成化寬帶寬振動分析系統(tǒng)的潛力，通過提供諸如六頻段可編程報警、2級報警設(shè)置等功能，降低了誤報率，提高了系統(tǒng)的可靠性和效率。