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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模拟滤波器将信号成分限制在一个奈奎斯特区之内,即为示例系统采样速率的一半。 即使滤波器截止频率处于奈奎斯特区之内,也不可能无限制地抵制高频组分,这些高频组分仍可能折回通带中。 对于只监控第一奈奎斯特区的系统,这种折回行为可能产生假故障,并扭曲特定频率下的振动成分。
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在振动检测应用中,时间相干采样往往并不实用,因为时间记录起始和结束处的非零采样值会导致较大的频谱泄漏,从而可能降低FFT分辨率。 在计算FFT前应用窗口函数有助于控制频谱泄漏。 最佳窗口函数取决于实际信号,但通常需要衡量的因素包括过程损失、频谱泄漏、旁瓣位置和旁瓣电平。
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