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STMicroelectronics
2020/04/01

意法半導體助力振動監測在工業4.0中廣泛應用

ST新聞稿2020年3月30日——意法半導體推出高性能全域快門圖像感測器,推動下一代電腦視覺應用發展 
  • 為工業監測優化的IIS3DWB MEMS振動感測器
  • 隨插即用評估套件加快應用系統開發
  • 便捷、經濟的預測性維護解決方案

橫跨多重電子應用領域的全球領先的半導體供應商意法半導體(STMicroelectronics,簡稱ST; 紐約證券交易所代碼:STM)推出新的工廠設備智慧維護振動監測解決方案,助力下一代工業4.0應用快速發展。

意法半導體新推出的的IIS3DWB振動感測器及配套電路板STEVAL-STWINKT1多感測器評估套件,可以加快機器運行狀態監測系統的開發週期。狀態監測系統能夠推斷設備維護需求,提高工業生產效率。在本地或雲端分析監測到的振動資料,有助於企業制定合理的運營策略,使機器正常執行時間最大化,維護成本最小化,避免發生緊急維修事件。

IIS3DWB是為工業振動監測而優化的3軸MEMS[1]加速度計。STEVAL-STWINKT1評估板整合IIS3DWB和其它感測器、超低功耗微控制器及振動處理演算法、Bluetooth®無線模組和USB介面,可以簡化原型設計和產品測試。該套件採用塑膠外殼,內部裝有電池,可立即用於應用開發,並提供一個簡便好用的參考設計。套件隨附高速資料記錄器和雲端儀錶板等軟體工具,説明蒐集、分析和顯示測量結果。

意法半導體系統研究與應用副總裁Alessandro Cremonesi表示:「機器狀態監測對於工業數位化轉型至關重要,它不僅可以助力工廠提高製造業績和生產安全,同時還可以賦能新的服務和商業模式。我們的振動感測器及IIoT多感測器開發套件和參考設計是當今市場上性能最好、價格最實惠的解決方案,可説明客戶實現高性能和高成本效益的隨插即用工業感測器系統。」

意法半導體已經在向工業物聯網技術創新者瑞典SPM 儀器公司交付IIS3DWB,用於該公司的電池供電的AIRIUS無線振動感測器。SPM儀器的全球銷售總監Rikard Svard評論說:「我們之所以選擇IIS3DWB,是因為它可以在一個低功耗數位器件中集成獨特的功能,包括3軸感測器、寬頻寬和低雜訊,這有助於我們實現為AIRIUS設定的性能、研發週期和成本目標。」

IIS3DWB振動監測系統級封裝現已量產,採用14引線塑膠焊盤柵格陣列(LGA)封裝。

詳細技術資訊
IIS3DWB是意法半導體的最先進的3軸超寬頻寬MEMS加速度計,可用於監測表示機器是否需要維修的主要指標振動,在意法半導體工業產品10年供貨保證計畫內。該產品針對振動監測應用的特殊要求對各項性能進行了優化設計,頻率回應完全平直,雜訊低,最高6kHz,陡峭截止頻率和高衰減度,消除設計人員關心的頻率混疊問題,保證機器故障檢測的準確性和一致性。低功耗可最大限度延長獨立供電感測器節點的電池續航時間。IIS3DWB的主要功能特性包括:
 
  • 加速度計3軸頻率回應寬平,可節省外部信號調理電路,降低設計複雜性,競品需要外部訊號調理電路。
  • 數位隨插即用功能,在晶片上整合訊號調理、模數轉換器(ADC)、濾波和頻寬均衡電路
  • 低噪:三軸模式雜訊為75µg /√Hz,單軸模為60µg /√Hz,可即時選擇
  • -40°C至105°C的工作溫度範圍
  • 在三軸正常功能模式下,工作電流1.1mA

充分發揮意法半導體在MEMS技術市場的領先優勢,除IIS3DWB加速度計外,STEVAL-STWINKT1評估套件還在板上整合多個其它微型感測器。板上還配有一個Bluetooth®低功耗(BLE)射頻模組,用於連接邊緣設備或直接連接到互聯網。板上整合如此多功能,使解決方案集成商可以避開勞動密集型感測器整合工作,集中精力開發應用設計,加快產品上市時間。套件還提供高速資料記錄等的高級軟體功能,方便客戶探索機器學習、AI等新領域。該套件的價格比市場上的某些替代產品低75%以上,破除了阻礙工業4.0數位化轉型的巨大的成本障礙。

STEVAL-STWINKT1的功能特性包括:
  • 同類一流的工業感測器:慣性感測器,溫度、壓力和濕度感測器,以及數位麥克風和寬頻類比麥克風
  • 超低功耗,內置2048 KB快閃記憶體、120MHz FPU 的Arm Cortex®-M4 MCU (STM32L4R9ZI)和優化的電源管理單元
  • 板上預留STSAFE-100安全單元晶片插座,用於加密連接和安全認證
  • 板載BLE4.2無線模組,RS485有線介面,USB OTG介面
  • 振動分析預處理演算法:RMS移動平均值和可程式設計FFT(重疊,平均,開窗)
  • 高速資料記錄功能可在SD-CARD上即時儲存資料,透過USB輸出多個(22)感測器的最大解析度(ODR)資料流程
  • 配套雲端應用軟體和儀錶板工具
  • 可選Wi-Fi擴展板(STEVAL-STWINWFV1);P-L496G-CELL02套件提供STMod +蜂巢擴展板

 (新聞來源:STMicroelectronics 官網)
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