意法半導(dǎo)體助力振動監(jiān)測在工業(yè)4.0中廣泛應(yīng)用
近日,橫跨多重電子應(yīng)用領(lǐng)域的全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體供應(yīng)商意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics,簡稱ST)推出新的工廠設(shè)備智能維護(hù)振動監(jiān)測解決方案,助力下一代工業(yè)4.0應(yīng)用快速發(fā)展。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202004/411647.htm意法半導(dǎo)體新推出的的IIS3DWB振動傳感器及配套電路板STEVAL-STWINKT1多傳感器評估套件,可以加快機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)周期。狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)能夠推斷設(shè)備維護(hù)需求,提高工業(yè)生產(chǎn)效率。在本地或云端分析監(jiān)測到的振動數(shù)據(jù),有助于企業(yè)制定合理的運(yùn)營策略,使機(jī)器正常運(yùn)行時間最大化,維護(hù)成本最小化,避免發(fā)生緊急維修事件。
IIS3DWB是為工業(yè)振動監(jiān)測而優(yōu)化的3軸 MEMS1 加速度計。STEVAL-STWINKT1評估板集成IIS3DWB和其它傳感器、超低功耗微控制器及振動處理算法、Bluetooth?無線模塊和USB接口,可以簡化原型設(shè)計和產(chǎn)品測試。該套件采用塑料外殼,內(nèi)部裝有電池,可立即用于應(yīng)用開發(fā),并提供一個簡便好用的參考設(shè)計。套件隨附高速數(shù)據(jù)記錄器和云端儀表板等軟件工具,幫助收集、分析和顯示測量結(jié)果。
意法半導(dǎo)體系統(tǒng)研究與應(yīng)用副總裁Alessandro Cremonesi表示:“機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測對于工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型至關(guān)重要,它不僅可以助力工廠提高制造業(yè)績和生產(chǎn)安全,同時還可以賦能新的服務(wù)和商業(yè)模式。我們的振動傳感器及IIoT多傳感器開發(fā)套件和參考設(shè)計是當(dāng)今市場上性能最好、價格最實惠的解決方案,可幫助客戶實現(xiàn)高性能和高成本效益的即插即用工業(yè)傳感器系統(tǒng)。”
意法半導(dǎo)體已經(jīng)在向工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新者瑞典SPM 儀器公司交付IIS3DWB,用于該公司的電池供電的AIRIUS無線振動傳感器。SPM儀器的全球銷售總監(jiān)Rikard Svard評論說:“我們之所以選擇IIS3DWB,是因為它可以在一個低功耗數(shù)字器件中集成獨(dú)特的功能,包括3軸傳感器、寬帶寬和低噪聲,這有助于我們實現(xiàn)為AIRIUS設(shè)定的性能、研發(fā)周期和成本目標(biāo)?!?/p>
IIS3DWB振動監(jiān)測系統(tǒng)級封裝現(xiàn)已投產(chǎn),采用14引線塑料焊盤柵格陣列(LGA)封裝。
詳細(xì)技術(shù)信息
IIS3DWB是意法半導(dǎo)體的最先進(jìn)的3軸超寬帶寬MEMS加速度計,可用于監(jiān)測表示機(jī)器是否需要維修的主要指標(biāo)振動,在意法半導(dǎo)體工業(yè)產(chǎn)品10年供貨保證計劃內(nèi)。該產(chǎn)品針對振動監(jiān)測應(yīng)用的特殊要求對各項性能進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,頻率響應(yīng)完全平直,噪聲低,最高6kHz,陡峭截止頻率和高衰減度,消除設(shè)計人員關(guān)心的頻率混疊問題,保證機(jī)器故障檢測的準(zhǔn)確性和一致性。低功耗可最大限度延長獨(dú)立供電傳感器節(jié)點(diǎn)的電池續(xù)航時間。IIS3DWB的主要功能特性包括:
● 加速度計3軸頻率響應(yīng)寬平,可節(jié)省外部信號調(diào)理電路,降低設(shè)計復(fù)雜性,競品需要外部信號調(diào)理電路。
● 數(shù)字即插即用功能,在芯片上集成信號調(diào)理、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、濾波和帶寬均衡電路
● 低噪:三軸模式噪聲為75μg /√Hz,單軸模為60μg /√Hz,可實時選擇
● -40°C至105°C的工作溫度范圍
● 在三軸正常功能模式下,工作電流1.1mA
充分發(fā)揮意法半導(dǎo)體在MEMS技術(shù)市場的領(lǐng)先優(yōu)勢,除IIS3DWB加速度計外,STEVAL-STWINKT1評估套件還在板上集成多個其它微型傳感器。板上還配有一個Bluetooth?低功耗(BLE)射頻模塊,用于連接邊緣設(shè)備或直接連接到互聯(lián)網(wǎng)。板上集成如此多功能,使解決方案集成商可以避開勞動密集型傳感器集成工作,集中精力開發(fā)應(yīng)用設(shè)計,加快產(chǎn)品上市時間。套件還提供高速數(shù)據(jù)記錄等的高級軟件功能,方便客戶探索機(jī)器學(xué)習(xí)、AI等新領(lǐng)域。該套件的價格比市場上的某些替代產(chǎn)品低75%以上,破除了阻礙工業(yè)4.0數(shù)字化轉(zhuǎn)型的巨大的成本障礙。
Features of the STEVAL-STWINKT1 include: STEVAL-STWINKT1的功能特性包括:
● 同類一流的工業(yè)傳感器:慣性傳感器,溫度、壓力和濕度傳感器,以及數(shù)字麥克風(fēng)和寬帶模擬麥克風(fēng)
● 超低功耗,內(nèi)置2048 KB閃存、120MHz FPU 的Arm Cortex?-M4 MCU (STM32L4R9ZI)和優(yōu)化的電源管理單元
● 板上預(yù)留STSAFE-100安全單元芯片插座,用于加密連接和安全認(rèn)證
● 板載BLE4.2無線模塊,RS485有線接口,USB OTG接口
● 振動分析預(yù)處理算法:RMS移動平均值和可編程FFT(重疊,平均,開窗)
● 高速數(shù)據(jù)記錄功能可在SD-CARD上實時存儲數(shù)據(jù),通過USB輸出多個(22)傳感器的最大分辨率(ODR)數(shù)據(jù)流
● 配套云端應(yīng)用軟件和儀表板工具
● 可選Wi-Fi擴(kuò)展板(STEVAL-STWINWFV1);P-L496G-CELL02套件提供STMod +蜂窩擴(kuò)展板
MEMS1: 微機(jī)電系統(tǒng)。ST是MEMS技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者,產(chǎn)品組合包括加速度計、電子羅盤IC、壓力傳感器、麥克風(fēng)和功能完整的慣性測量單元(IMU),適用于工業(yè)、汽車和消費(fèi)類應(yīng)用,例如,無人機(jī)、導(dǎo)航設(shè)備、智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備。
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