【导读】MEMS减速度计关于检测缺点状况、协助防止异常断电或防止出现其余代价高昂的事情至关关键，但咱们在选用和装置适宜的MEMS传感器之前，须要细心思考多个关键参数，但是这些参数经常被漠视。本文将探讨您在做出选用时应特意当心的一些关键规范。

形态监控

CbM是应用传感器监测机械系统或许出现的潜在缺点或损坏的环节。CbM用于监测滚珠轴承、齿轮、泵和许多其余运行中的缺点。理论的做法是驳回多种不同类型原理的传感器来确保成功杰出监控成果。经常使用此类传感器可以尽早发现异常状况，并采取预防措施以防止或许的损坏或意外。一种方法是预测性保养(PdM)，依据从传感器读数搜集到的数据来预测系统内的潜在缺点。这有助于缩小停机期间并提高经营效率。虽然在CbM运行中经常经常使用多种类型的传感器，包含减速度计、温度传感器、磁力计和MEMS麦克风等，但本文将特意关注MEMS减速度计。

MEMS减速度计

MEMS减速度计用于将机械振动转换为电压或数字值。MEMS传感器由优惠和固定的硅元件组成，它们相互交叉构成电容，如图1a所示。机械静止会使得优惠元件向固定元件移动。该结构在数学上可以形容为品质弹簧系统，其中的减速度可以依据测得的力来计算。在模拟MEMS传感器中（图1b），机械振动可以转换为电压。数字传感器额外经常使用集成模数转换器来输入数字值，如图1c所示。ADI公司提供类型丰盛的MEMS减速度计，例如低噪底、高带宽和多轴传感器。

图1.(a) MEMS结构，沿z轴静止；(b) MEMS模拟输入；(c) MEMS数字输入。

实用于CbM的MEMS减速度计的关键参数

所选用的MEMS传感器的量程应涵盖系统中出现的一切减速度。假设传感器的量程太小，信号或许会被削波。这会造成测量结果出现不对称信号/信号偏移，造成出现减速度解读误差。在此环节中，应在传感器中记为1 g的重力减速度常被疏忽。

此外，还应联合带宽思考系统中出现的减速度所对应的频率。缺点的早期检测，例如与滚珠轴承、泵等关系的缺点，在CbM运行中至关关键。缺点的最后迹象理论出如今高频频谱。假设选用的带宽太小，则这些缺点甚至或许不可被检测到。在此类运行中，减速度是频率平方的函数。例如，在位移为250 nm且频率为1 kHz时，实践减速度为1 g。假设此位移出当初10 kHz，则实践减速度为100 g，或许说比之前高出100倍。也就是说，为了能够尽早发现系统中的缺点，必定选用带宽和量程足够大的传感器。为了满足高度关键运行的需求，ADI公司提供带宽高达24 kHz和量程到达500 g的传感器。

选用带宽时要思考的另一个起因是传感器的谐振。当减速度出当初传感器的谐振频率上时，传感器的灵便度会参与，进而形成可用信号失真的蹩脚状况，影响测量结果的准确性。为系统提供机械阻尼/滤波可以处置这个疑问。除带宽外，低本底噪声关于成功缺点或偏向的早期检测也很关键。杰出的MEMS减速度计的本底噪声应小于100 µg/√Hz。

论断

基于MEMS的减速度计如今可以很好地代替压电传感器。MEMS减速度计具备高达24 kHz的高带宽和低本底噪声，十分适宜用于预测和检测缺点的早期迹象，从而降落系统缺点率和关系老本。ADI公司为CbM运行提供宽泛的传感器选用，包含ADXL100x和 ADXL356/ADXL357。

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