森瑟压电振动芯片在电机、轴承中的应用

随着 5G 技术的发展和普及,万物互联的时代随之蓬勃而来。各类智能硬件组成的智能家居作为我们 日常生活中最常见的场景,智能制造、智能网联汽车也即将成为引领智能时代的变革力量,给我们描绘全 新的生产方式以及生活体验。如何利用好信息时代的便利为我们的海量设备保驾护航成为了状态监测工程 师们的常常思考的问题

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众所周知,状态监测和预测性维护是通过传感器收集的温度/振动数据趋势,辅以边缘计算和频谱分析, 使得设备可以提前预警润滑不良,磨损,过载等异常状态,系统后台可以自动地预判部件的故障点,制定 停机/维修方案,在不影响计划产能的情况下用最低的时间和资金成本完成设备的维修保养。相对于互联互 通及云技术的巨大算力优势,工程师们迫切的需要找到可以应用于设备状态监测的高性能嵌入式传感器,

从而实现工业现场的全天候值守以及无线信息化。 电机、轴承、传动装置出现典型机械故障: 

1. 对准、对中 2. 轴承故障、轴弯曲 3. 松动、失稳 4. 摩擦、磨损 5. 共振、扭振 6. 直流和变频驱动感应电动机的凹槽 

感应电机和直流电机的典型电气故障 1. 定子偏心、短叠片或松铁 2. 偏心转子3. 转子条开裂或断裂 4. 连接器松动或断裂 5. 直流和变频驱动感应电动机的可控硅问题

下图说明了几种设备类型对振动的感知要求

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这些故障对传感器相关要求通常是

a) 低频段 0.3 至 50 倍运行速度,加速度量程基本是 50g-500g b) 对于更高频段,500 Hz 至 20+kHz c) 频响指标反馈要求:  1KHz 以下 振动列度测量 即只能反馈开关量,做设备的事后维修 

 0.1-10kHz 可以进行定量分析,做设备的事前预警,可进行设备故障预诊断

 0.5Hz 至28kHz 可以进行超定量分析,做设备的超预警

 38KHz 可对机体的裂纹进行预警 

d) 反馈的信息加速度、速度、位移、包络等信息 目前,无论是基于压电(PE)晶体设计的 IEPE 型振动加速度传感器还是基于 MEMS 变电容(VC)技 术开发的振动加速度传感器都无法兼顾高频响,高信噪比,低功耗,长期稳定等性能指标,乃至工业消费 品所需要的批量配套性价比都无法实现。这些不利因素严重地束缚了状态监测系统在一般旋转设备的快速 普及,而仅有的少量高价值设备监测数据无法将大数据的优势发挥出来为智能装备和智慧工厂提供全流程 服务以及降低成本。 森瑟科技最新研发的 540 型嵌入式压电加速度传感器(EPA:Embedded Piezoelectric Accelerometer) 将一举消除监测工程师的烦恼,并助力状态监测设备的普及化。该传感器采用环型剪切压电原理,采用革 新的传感器加工技术及标定工艺,具有其它原理所不具备的卓越性能:高信噪比,长期稳定,超高频响, 低功耗,宽操作温度,方便装配。每只 540 型传感器采用唯一的序列号进行参数标定及朔源,务求为您的 测试提供最准确的服务。

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环形剪切力结构 宽频响应 0.5Hz 至 28kHz(±3dB ) 超低噪声:4µg/√Hz@1kHz 线性±0.5%至 500g 范围 −55°C 至 150°C 的温度范围 体积小 10 mm*10 mm*5.5 mm

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