罗姆集团旗下Kionix公司的KX13x系列三轴加速度传感器,搭载独有功能——高级数据路径(Advanced Data Path,ADP)。ADP由用户可定制的频率滤波器和一个均方根(RMS)计算器组成,后者是提供所需带宽内的加速度振幅。X、Y和Z轴的16位ADP输出可以从专用输出寄存器中读取,存储在512字节的FIFO缓存中,然后被路由至Wake-Up(唤醒)和Back-to-Sleep(返回睡眠)引擎。通过设置想要的阈值振幅和计数器值,可以针对特定的动作、旋转或振动产生中断。 机器健康状况 假设fop为机械系统(比如旋转电机)的工作频率,fe为系统的错误/故障模式频率。在此例中,fe低于fop并且在该图中显示,也就是说,由于机身松动,电机正在缓慢振动。对于传统加速度传感器,为了检测这种故障模式,人们需要用MCU/DSP进行频率分析。而MCU/DSP一直保持工作状态,会导致额外的内存空间需求以及更高的功耗。 而KX13x的ADP仅使用加速度传感器就能够检测到这种事件,而且,如果把ADP数字滤波器设置为带通或低通滤波器,让fe通过而消除fop,还能为主机MCU产生中断。 请注意,ADP被配置为低通滤波器以消除fop,而且RMS计算引擎被配置为获取所需故障模式信号的绝对值。动作引擎中的信号阈值(中间波形)用于限定事件。最后,图下部的波形显示了由运动引擎生成的真实信号。检测到故障事件后,INS3寄存器中的WUFS位会被置位,而外部中断引脚(如果已配置)则产生中断信号。 包络分析 包络分析是一种周期性振动故障检测的有效方法,比如减摩轴承失效。ADP可用于生成加速度数据的包络线。包络波形的快速傅里叶变换(FFT)可以显示振动周期,这有助于识别系统中的缺陷部件。在该例中,ADP滤波器应配置为“带通”:同时包含振动频率和误差频率,排除直流噪声和高频噪声。 包络波形可以存储在KX13x的512字节缓冲区中,也可发送到主机处理器进行FFT分析。 查询进一步信息,请访问官方网站https://www.rohm.com.cn,以及https://www.kionix.com/product/KX132-1211。(Lisa WU, 365PR Newswire)
|