MEMS惯性传感器在当今的众多个人电子设备中发挥着重要作用。 小尺寸、低功耗、易集成、强大功能性和卓越性能,这些因素促使着智能手机、游戏控制器、活动跟踪器、数码相框等装置不断创新。 此外,MEMS惯性传感器用于汽车安全系统可显著提高系统可靠性,并降低系统成本,使汽车安全系统能够应用于大多数汽车。
功能集成度和性能的不断发展也有助于将MEMS加速度计和陀螺仪应用于许多不同的工业系统。 其中一些应用成为现有产品和服务的低成本替代品,而其他应用则开始率先集成惯性感测功能。 作为拥有两类用户的应用,振动监控也正方兴未艾。 出于维护和安全需求而用于监控机械健康状况的传统仪器仪表通常采用压电技术。 高速自动化设备对振动进行监控,以触发对润滑、速度或皮带张力的反馈控制,或者关闭设备以便于维修人员快速检查。
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传感器选择和信号处理架构取决于应用目标。 举例来说,图3所示信号链持续监控特定频带,通过附近的控制面板提供报警灯和关键灯信号。 制造商在机械设计方面的知识有助于带通滤波器的设计,尤其是在启动频率、停机频率和带通滚降速率方面。 旋转速度、机械结构的自然频率、因故障而异的振动都可能影响带通滤波器。 尽管这种方法非常简单,但当有特定机器的历史数据时,振动监控要求也可能发生变化。 监控要求的变化可能导致滤波器结构的变化,从而可能造成重复的工程成本。 开发人员可以通过数字化传感器响应,实现关键信号处理功能(如滤波、rms计算和电平检测器),利用辅助I/O输出控制指示器灯的方式,以复杂性换取灵活性,或提供数字输出。
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