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現有IEPE基礎架構中使用MEMS 加速度計
CN0532 PCB的設計厚度為 90mils，以保持資料表中提供的 MEMS加速度計之頻率響應性能。 測試裝置採用螺釘安裝，開箱即可 進行測試。安裝塊、PCB和焊錫膏 等均進行了廣泛表徵，以確保全頻 寬機械轉換功能、大幅提升感測器 頻寬內各類故障的可見性，並透過 擷取這些故障來延長資產的使用 壽命。這些解決方案讓CbM設計人 員能夠輕鬆將MEMS加速度計整合 於其資產中，並與現有的壓電式基 礎架構無縫連接。
現 在，我 們 知 道 可 以 使 用 MEMS感測器來代替IEPE壓電感 測器，也知道如何將它們輕鬆地安 裝到資產上，同時保持產品資料表 提供的性能。對於CbM開發平台， 重點之一是它能夠收集高品質的 轉換資料(無論是基於MEMS還是 壓電式感測器)，之後將資料輸送 至正確的環境中。接下來，我們看 看如何擷取IEPE感測器資料並保 持最高的資料傳真度，以開發最佳 CbM演算法或機器學習演算法。
如表1所示，相較於壓電式感 測器，MEMS加速度計如今可提供 具有競爭力的規格和性能，但是， 它們能夠取代現有的壓電式感測 器嗎?為了便於設計人員評估並使 用MEMS加速度計來取代壓電式加 速 度 計，A D I 設 計了一 個 介 面，可 相 容CbM應用中實際使用的IEPE標 準壓電式感測器介面。
對於高頻振動測試，機械訊號 路徑的完整性非常重要。換句話 說，從訊號源到感測器，振動訊號 必須沒有任何衰減(由於阻尼)或放 大(由於諧振)。如圖4所示，一個鋁 質安裝塊(EVAL-XLMOUNT1)、四 個螺釘安裝座和一個厚PCB，確 保對目標頻率範圍提供平坦的機 械響應。IEPE參考設計讓設計人員 能夠輕鬆使用MEMS感測器來取代 壓電式感測器。
適用於IEPE感測器的高傳真24位 元資料擷取系統
IEPE感測器介面和機械安裝
圖6顯示經過實驗室測試和驗 證的IEPE DAQ訊號鏈。這款參考 設計提供了相容MEMS和壓電式加 速度計的最佳化類比訊號鏈。壓電 式加速度計提供卓越的性能，它是 廣泛使用的振動感測器，因而也適 用於精密訊號鏈產品。
如圖2所示，CN0532是一個 IEPE轉換電路，讓MEMS加速度 計和現有IEPE感測器一樣，直接與 IEPE基礎架構無縫連接。
單軸MEMS感測器通常有三 條輸出線路:電源、接地和加速度 輸出。IEPE基礎架構只需要兩條: 一條線路接地，另一條傳輸電源/
圖6所示的電路是適用於IEPE 感測器的感測器到位元(sensor- to-bits)的資料擷取訊號鏈，由電
DESIGN IDEAS
圖2:CN0532 MEMS IEPE轉換電路。
在CbM應用中的重要特性。MEMS 加速度計體積小、可透過電池供電 運行數年、成本低，且性能不遜於 壓電式感測器，正快速成為許多 CbM應用的首選感測器。
圖3:MEMS感測器如何與現有IEPE基礎架構(電源和資料)連接的簡化示意圖。
訊號。電流傳輸至感測器，當感測 器感測到振動時，由同一條線路輸 出電壓。
振動到位元——資料轉換的 完整性
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