Page 48 - 遠端守護居家/建築, 無線調校啟動智慧新生活

DESIGN IDEAS
同的要件構成(如圖1所示)，以下將 逐一介紹，然後再說明整個組合解 決方案。
在頻寬更寬、感測器雜訊更 低時，可以更早檢測到故障，例如 軸承問題、氣蝕和齒輪嚙合。資 料擷取電子產品必須確保測量的 振動資料高度傳真，否則可能導 致重要的故障資訊遺失。確保振 動資料傳真，可以更快地發現變化 趨勢，更具信心地提供預測性維護 建議，從而減少機械元件的磨損以 及延長資產的使用壽命。
壓電式加速度計是最關鍵的 資產應用所需之最高性能振動感 測器，對於這些資產來說，性能 比成本更重要。一直以來，壓電 感測器的高成本都阻礙了對重要 性較低的資產進行狀態監測。現 在，MEMS振動感測器在雜訊、頻 寬和g範圍等方面都不遜於壓電式 感測器，這讓維護和設備管理人員 能夠更深入地瞭解重要性較低的 資產，這些資產以前採用故障排 除或被動維護計畫。這主要是因為 MEMS的性能高且成本低。現在， 我們可以使用經濟高效的方法來持 續監控中低度重要性的資產。利用 先進的振動感測技術，輕鬆辨識和 修復資產上不必要的磨損，幫助延 長資產的使用壽命，也有助於提升 設備的整體效率，減少機器或製程 停機時間。
監控資產—感測問題
是因為它們會消耗過多功率、體積 可能很大(尤其是三軸感測器)且成 本高昂。綜合上述所有因素，在整 個工廠內使用壓電式感測器並不 實際，所以，它們一般只用在關鍵 資產上。
高精準、高傳真的資料擷取和處理
進行CbM和PdM可以使用多 種不同類型的檢測模式。大部份 應用都涉及電流感測、電磁感測、 流量監控和其他幾種模式。振動 感測是CbM中最常用的模式，壓 電式加速度計則是最常用的振動 感測器。
對重要性較低的資產進行狀態監 測之經濟高效方法
MEMS vs 壓電式加速度計
MEMS加速度計由於沒有足夠 的頻寬、雜訊過高，g範圍也僅支援 監控不太重要的資產，但這種情況 直到最近開始發生改變。MEMS技 術的最新進展克服了這些限制，使 MEMS振動感測器能夠監控低階資 產，也能監控非常重要的資產。表1 顯示壓電式感測器和MEMS感測器
壓電式加速度計是非常高性 能的感測器，但要達到該性能也 得做出許多設計取捨。例如，壓電 式加速度計通常用於有線安裝，這
圖1:構成CbM開發平台的元件。
壓電
MEMS
直流響應
✓
耐衝擊
✓
整 合 機 會 ( 3 軸、A D C、警 報、F F T )
✓
性能隨時間和溫度的變化
✓
功耗
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體積(越小越好)
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自測
✓
實現類似性能的成本
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雜訊
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頻寬
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機械連接
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產業標準介面
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g範圍
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表1:MEMS與壓電式加速度計比較。