在工程技術領域中振動現(xiàn)象比比皆是，但在很多情況下振動是有害的，例如：振動降低加工精度和光潔度，加劇結構件的疲勞和磨損，在車輛和航空領域中機體及結構件的振動不但會影響駕駛員的操作和舒適度，嚴重情況下還會引起機體、結構件的斷裂甚至解體。

MEMS加速度計終于達到了能夠測量廣泛機器平臺振動的階段。其最近的能力進步，加上MEMS加速度計已有的相對于傳統(tǒng)振動傳感器的諸多優(yōu)勢（尺寸、重量、成本、抗沖擊性、易用性），促使一類新興的狀態(tài)監(jiān)控（CBM）系統(tǒng)開始使用MEMS加速度計。結果，許多CBM系統(tǒng)架構師、開發(fā)者甚至其客戶首次考慮使用此類傳感器。他們面臨的問題常常是如何快速了解評估MEMS加速度計功能的方法，以便在其機器平臺上測量最重要的振動特性。這初看起來似乎很困難，因為MEMS加速度計數(shù)據(jù)手冊表述最重要性能特性的方式常常不是開發(fā)人員所熟悉的。例如，許多人熟悉用線速度（mm/s）來量化振動，但大多數(shù)MEMS加速度計數(shù)據(jù)手冊是用基于重力的加速度（g）來表達其性能指標。幸運的是，有一些簡單的技術可用來將加速度轉換為速度，以及估計加速度計關鍵特性（頻率響應、測量范圍、噪聲密度）對重要系統(tǒng)級標準（帶寬、平坦度、峰值振動、分辨率）的影響。

基本振動特性

先從慣性運動角度考察線性振動。在此背景下，振動是平均位移為零的機械振蕩。對于那些不希望其機器穿越整個車間的人來說，零平均位移非常重要！振動檢測節(jié)點中核心傳感器的價值與它反映機器振動最重要特性的能力高低直接相關。要評估特定MEMS加速度計在這方面的能力，首先必須從慣性運動角度對振動有一個基本了解。圖1是振動情況的物理示意圖，灰色部分表示中點，藍色部分表示一個方向的峰值位移，紅色部分表示另一方向的峰值位移。等式1提供了一個描述矩形物體瞬時加速度的數(shù)學模型，其振動頻率為（fV），幅度為Arms。

在大部分CBM應用中，機器平臺的振動常常有比等式1所示模型更復雜的頻譜特征，但此模型為學習發(fā)現(xiàn)之旅提供了一個很好的出發(fā)點，因為它給出了CBM系統(tǒng)常常會跟蹤的兩個常見振動特性：幅度和頻率。此方法對關鍵特性到線性速度項的轉換也很有用（稍后將有更多說明）。圖2提供了兩類不同振動模式的頻譜視圖。第一類（參見圖2中的藍線）在其頻率范圍（f1到f6）內具有恒定幅度。第二類（參見圖2中的紅線）在四個不同頻率處出現(xiàn)了峰值幅度：f2， f3， f4， 和 f5.