我們都知道，如果機(jī)器發(fā)生故障，會(huì)嚴(yán)重影響到生產(chǎn)作業(yè)，使得交付時(shí)間延遲，會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失。在過去， 加速度傳感器主要用于重型高端機(jī)械，例如風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、工業(yè)泵、壓縮機(jī)和暖通空調(diào)系統(tǒng)。隨著數(shù)字化工業(yè)革命的浪潮和自動(dòng)化程度的提高，市場(chǎng)對(duì)中/小型系統(tǒng)的批量檢測(cè)需求持續(xù)增加：機(jī)床主軸、傳送系統(tǒng)、分揀臺(tái)等，都需要更好的預(yù)測(cè)性維護(hù)。
泰科電子(TE Connectivity，以下簡(jiǎn)稱“TE”)推出的《狀態(tài)監(jiān)測(cè)——振動(dòng)加速度傳感器技術(shù)比較》白皮書，你不容錯(cuò)過!
在工業(yè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用中，你知道哪些關(guān)鍵因素對(duì)確保長(zhǎng)期、可靠、穩(wěn)定和準(zhǔn)確的性能至關(guān)重要嗎?這些因素不能忽視：
● 高頻率響應(yīng)
● 測(cè)量分辨率和動(dòng)態(tài)范圍
● 基于最小偏移量的長(zhǎng)期穩(wěn)定性
● 工作溫度范圍
● 封裝選型和安裝便捷性
● 傳感器輸出選項(xiàng)
讓我們回顧以下適用于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的兩種不同技術(shù)類型吧!
壓電式(PE)加速度傳感器
壓電式 (PE) 加速度傳感器包含自身的壓電晶體，在受到外部激勵(lì) (如振動(dòng)機(jī)械) 應(yīng)力時(shí)，壓電晶體會(huì)提供信號(hào)。
大多數(shù)壓電式傳感器都基于鋯鈦酸鉛陶瓷 (PZT)，這些陶瓷經(jīng)過極化處理，可排列偶極子并使晶體產(chǎn)生壓電效應(yīng)。由于 PZT 晶體可提供寬溫度范圍、寬動(dòng)態(tài)范圍和寬頻帶寬 (可用于 >20KHz)，因此 PZT 晶體是狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用的理想選擇。
一般來說，有兩種主要結(jié)構(gòu)類型的壓電加速度傳感器設(shè)計(jì)：壓縮類型和剪切類型。
壓縮類型設(shè)計(jì)通過在晶體頂部加載一個(gè)質(zhì)量塊并施加預(yù)載力以使壓電晶體受壓來實(shí)現(xiàn)。由于性能限制，此類設(shè)計(jì)已經(jīng)過時(shí)，不符合現(xiàn)在的需求。
剪切類型設(shè)計(jì)通常包含一個(gè)環(huán)形剪切晶體，以及固定在一個(gè)支撐柱上的環(huán)形質(zhì)量塊，相比壓縮模式設(shè)計(jì)具有更好的性能，更不易受到熱應(yīng)力的影響，從而提高了穩(wěn)定性。目前提供的大多數(shù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)加速度傳感器設(shè)計(jì)都是剪切模式。
可變電容振動(dòng)傳感器(MEMS VC)
可變電容 (VC) 傳感器根據(jù)在兩個(gè)平行電容板之間移動(dòng)的激蕩量塊的電容變化來推導(dǎo)加速度測(cè)量值。電容變化與施加的加速度成正比。VC 加速度傳感器要求 IC 與感應(yīng)元件緊密耦合，以將微弱的電容變化轉(zhuǎn)換成電壓輸出。這種轉(zhuǎn)換過程通常會(huì)導(dǎo)致較差的信噪比和有限的動(dòng)態(tài)范圍。
可變電容傳感器通常由硅晶片制造并制造成微型 MEMS (微機(jī)電系統(tǒng)) 芯片。
壓電式加速度傳感器(PE) VS 可變電容振動(dòng)傳感器(MEMS VC)
關(guān)于這兩種模式在工業(yè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用中，TE進(jìn)行了詳細(xì)的測(cè)評(píng)，想要知道最后結(jié)果嗎?帶你快速一覽!
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相信你已經(jīng)大致了解壓電振動(dòng)傳感技術(shù)與可變電容振動(dòng)傳感技術(shù)的不同技術(shù)特性。孰優(yōu)孰劣，要取決于最終應(yīng)用。在日常工業(yè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用中，壓電式振動(dòng)加速度傳感器是比較常見的選擇，成熟的技術(shù)能確保長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)作。嵌入式PE振動(dòng)加速度傳感器適用于低速、高速機(jī)械，還可以為早期故障監(jiān)測(cè)提供更好的信號(hào)分辨率。
作為全球最大的傳感與連接品牌，TE的創(chuàng)新傳感器解決方案能將合作伙伴的概念轉(zhuǎn)化為智能互聯(lián)產(chǎn)品!
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