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2021年04月01日 | 一种由IIoT驱动的机器状态监测方法
2021-04-01 来源：EEWORLD
本文编译自todaysmedicaldevelopments
可靠的智能传感器是预测性维护的基础。通过捕获关键性能数据（温度，振动，位置，压力的变化），制造商可以更好地了解其机器的状况，从而降低潜在风险。接收实时信息使他们能够看到趋势并迅速做出反应，以避免可能导致代价高昂、破坏性的停机等故障，同时保证员工的人身安全。
随着工厂进行数字化和自动化转型，对设备需求正在急剧增长，以防止出现这些问题并实现主动维护。随着需求的增长，随着越来越多的工厂寻求持续的生产和效率，人们对传感器更快速、准确和耐用的期望越来越高。
下一代数据驱动的解决方案
以极小的封装捕获多种类型的测量需求推动了多感测元件的开发，比如TE Connectivity的830M1嵌入式压电（PE）三轴加速度计。通过嵌入式可感应加速器来监视机器的运行状况，在这些情况下，宽带宽、小尺寸、低功耗和强大的性能至关重要。加速度计更高分辨率为苛刻环境下的工业状态监测应用提供了长期、稳定和准确的可靠解决方案。其完全密封的无铅芯片载体（LCC）封装使得PCB上的传感器在单个封装中就可以进行测量，而不必分别在三个芯片中测量X、Y和Z的加速度，从而减少了封装尺寸并降低了成本。
TE产品管理总监Bjorn Ryden说：“这些传感器为您提供了无穷的数据，不仅可以帮助工厂7*24小时全天候运行，还可以提高机械效率，因为可以不断地在线调整参数。通过最大程度地减少停机时间来提高生产率，并有助于解决工作场所的安全问题。”
在开发过程中，TE专注于关键参数和设计组件，以简化连续状态监视，提供信息指导更好的决策，以便支持在恶劣环境下运行。830M1的核心技术元素是内部压电式传感技术，可提供出色的频率响应，测量分辨率，长期稳定性和最小的漂移。压电式传感不需要电源，并且可以在电流要求非常低的设备中提供信号调理（电荷到电压的转换）。
“这是一种可靠的技术。” Ryden说，“关键优势是宽带宽或频率响应。由于830M1提供高达15kHz的频率响应带宽，因此它还具有出色的测量分辨率。使最终用户能够确定高速应用中非常早期的故障。”
车间工人越早发现问题，维修方案的成本就越低。
未来的传感器技术
Ryden预测，支持工业物联网（IIoT）的工厂将继续成为传感器应用的主要驱动力，从而使设备更准确，更耐用。最终制造商将获得改善的质量，可见度和生产控制。
传感器技术的进步也将继续使预测性维护更加可行和负担得起。更简单的安装、小型化和无线感应将不断降低成本。随着工厂车间之间的连接越来越紧密，其他设备和应用程序将需要在较小的占地面积内安装多个传感器。这将推动传感器进一步小型化，同时也降低功耗要求。此外，工程师将更多地依赖无线解决方案来翻新现有设备并实现高投资回报（ROI）。
另一个明显的趋势是传感器融合度提高。这包括使用多传感器集成，并在工厂车间连接所有设备，以捕获多种类型的测量值，从而创建强大、可靠的数据输出。
“830M1实际上是一个组合传感器。它是一个三轴振动传感器，同时也具有提供温度输出的电阻温度检测器（RTD）。” Ryden补充道，“最终用户可以选择从该传感器读取温度和振动两个指标。”
随着IIoT变得更加安全，改善了关键数据的安全传输，传感器融合将会加速。反过来，这将增强远程操作功能。
越来越需要更智能的传感器来处理和解释大量数据。随着我们进入一个更加互联的世界，该领域正不断发展。
在传感器上实施人工智能和机器学习目前尚处于早期阶段，但是随着行业进入IIoT发展的下一阶段，Ryden希望看到更多转变。
“我们认为自己对于应对这个市场以及不断发展的传感器融合和人工智能（AI）市场至关重要。”Ryden说，“并且我们将继续与客户合作，并与生态系统合作伙伴一起解决这些挑战，开发出满足这些需求的下一代传感器。”
史海拾趣
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