加速度计怎么运用到工业中和相关模块方案

高精度的振动加速度计

振动测量可以使用放置在被监测元件附近的加速度计进行。这种传感器可以是压电式，也可以是石英挠性类型，后者更具优势，不仅可以在低频率下提供更好的响应，而且体积小巧。

以滚珠轴承故障监测为例，每次滚珠碰触到开裂处或者触碰到内环或外环的缺陷位置，就会发生撞击，引起振动，甚至导致旋转轴轻微移位。撞击发生的频率由转动速度，以及滚珠的数量和直径决定。一旦故障出现，前面提到的撞击有时候会产生可以听见的声音，即冲击波，表现为低能量谱分量和相对较高的频率，通常大于5 kHz，而且总是远远超过基本的旋转频率。只有低噪声、高带宽加速度计才能测量与首个故障信号相对应的频谱线。

2 测量模块的解决方案

尽管诸如加速度计具有宽带宽和低噪声特点。但是它们采用单轴，需要配备相关的处理电子设备。为了简化设计，越来越多提供从组件到完整功能模块产品。例如青岛智腾微电子生产的HQA-T系列高温石英挠性加速度传感器耐高温，最高温度可达185℃。高抗震性可达1000 g/0.5ms的冲击。可与国外系列产品相匹配。公司产品遵循国军标质量标准，具有精度高、耐温高、抗振性强、体积小等优点，目前主要服务于航天领域和石油测井领域。

信号处理模块不仅包括一个具有32个系数的可配置FIR（有限冲击响应）滤波器，还包括一个每轴2 048个节点的FFT（快速傅里叶变换）函数，用于对振动进行频谱分析。再将用这种方法计算得出的频谱的每个频率级别与可配置的报警阈值（每轴6个）进行对比。如果频谱组件过于密集，就会生成警报。该产品还可以通过SPI（串行外设接口）与主机处理器进行交互，提供访问内部寄存器以及一组用户可配置的函数的权限，包括先进的数学函数，例如计算平均值、标准偏差、最大值、波峰因素和峰度（四阶动力矩，支持测量振动的锐度）。利用这些机器健康状况的深入见解，可以提高生产力和效率，最大限度地延长正常运行时间，加速实现工业 4.0。