狀態監控（CBM）旨在通過監測機器振動等參數來檢測并指示可能發生的故障，是預防性維護的重要組成部分。隨著工業物聯網（IIoT）的發展，減少布線、利用無線超低功耗技術的需求日益增加，這使得微機電系統（MEMS）加速度計在尺寸、重量和功耗方面展現出相對于傳統壓電加速度計的優勢，并且能夠集成更多的智能特性。

關鍵指標與挑戰

CBM加速度計的關鍵性能指標包括低噪聲、寬帶寬、信號處理能力、g范圍以及低功耗。當前市場上的MEMS加速度計通常提供超過3.3kHz的帶寬，少數專業制造商的產品最高可達7kHz。然而，為了滿足更廣泛的工業應用場景需求，尤其是那些需要深入診斷分析的應用，提升這些指標顯得尤為重要。

MEMS vs 壓電加速度計

盡管壓電加速度計因其良好的線性度、信噪比（SNR）、高溫工作能力和較寬的帶寬（典型范圍為3Hz至30kHz，某些情況下高達數百kHz）而在許多領域中廣泛應用，但它們在直流（DC）范圍內的表現較差。相比之下，MEMS電容式加速度計不僅克服了這一限制，還提供了更高的集成度和更多功能，如自檢、峰值加速、頻譜報警、快速傅里葉變換（FFT）及數據存儲等。此外，MEMS加速度計具有更好的抗沖擊性能（高達10000g），并且由于其制造工藝的特點，在成本控制上也更具優勢。

ADI的解決方案

ADI公司推出的ADXL354/ADXL355和ADXL356/ADXL357系列MEMS加速度計以其超低的噪聲水平和出色的溫度穩定性而著稱，非常適合用于狀態監控。雖然它們的帶寬有限，但在特定應用如風力渦輪機的狀態監控中，這種限制并不影響其重要測量值的有效獲取。

特別值得一提的是ADXL100x系列單軸加速度計，它專為工業狀態監控設計，擁有高達50kHz的測量帶寬和±100g的g值范圍，同時保持了極低的噪聲性能，使其在性能上足以媲美甚至超越一些高端壓電加速度計。例如，旋轉機械中常見的多種故障類型均在其測量范圍內。如需ADXL354/ADXL355和ADXL356/ADXL357系列MEMS加速度計產品規格書、樣片測試、采購、BOM配單等需求，請加客服微信：13310830171。

智能特性的集成

不同于傳統的壓電加速度計，MEMS加速度計如ADXL100x系列集成了超量程檢測電路，能夠在發生嚴重超量程事件時發出警報。這項功能對于開發智能測量和監控系統至關重要。此外，ADXL100x采用內部時鐘智能禁用機制保護傳感器元件免受持續超量程事件的影響，從而減輕主機處理器負擔，提高單個傳感器節點的智能化程度。

集成化與未來趨勢

隨著MEMS技術的進步，新型MEMS加速度計已經開始在性能上取得顯著突破，并逐漸占據原本由壓電傳感器主導的市場份額。ADI的新一代加速度計不僅提升了邊緣節點的智能化監控能力，也為完全集成化的振動監控和分析系統鋪平了道路。第一代CBM子系統如ADIS16227和ADIS16228進一步展示了集成化寬帶寬振動分析系統的潛力，通過提供諸如六頻段可編程報警、2級報警設置等功能，降低了誤報率，提高了系統的可靠性和效率。