手持式監(jiān)控系統(tǒng)方法可以根據(jù)時間變化(周期、數(shù)據(jù)量等)進行調(diào)整，而要在嵌入式傳感器中提供同樣的基于壽命周期的調(diào)整，必須在前期設(shè)計和部署階段就給予關(guān)注，實現(xiàn)所需的可調(diào)整功能。無論采用何種技術(shù)，傳感器元件都是很重要的，但更重要的是傳感器周圍的信號調(diào)理和處理電路。信號/傳感器調(diào)理和處理不僅取決于具體的設(shè)備，而且取決于設(shè)備的壽命周期。這在傳感器設(shè)計中涉及到多種重要考慮因素。首先，模數(shù)轉(zhuǎn)換處理最好盡早進行(在傳感器頭部，而不是在設(shè)備之外)，以便支持系統(tǒng)內(nèi)配置和調(diào)整。理想的傳感器應(yīng)提供一個簡單的可編程接口，通過快速基線數(shù)據(jù)采集來簡化設(shè)備設(shè)置、濾波操作、報警編程和不同傳感器位置的試驗。對于現(xiàn)有的簡單傳感器，即使它們可以在設(shè)備設(shè)置時進行配置，但傳感器設(shè)置仍然必須做出一些犧牲，以便適應(yīng)設(shè)備在整個壽命期間的維護重點的變化。例如，傳感器應(yīng)針對設(shè)備故障可能性較小的早期階段進行配置，還是針對故障可能性較大且更具危害性的晚期階段進行配置最好使用可在系統(tǒng)內(nèi)編程的傳感器，以便隨著壽命周期的變化而調(diào)整配置。例如，早期的監(jiān)控相對比較稀疏，功耗最低;觀察到變化(警告閾值)后，重新配置為頻繁監(jiān)控模式(監(jiān)控周期由用戶設(shè)置);除了連續(xù)監(jiān)控以外，還根據(jù)用戶設(shè)置的報警閾值提供中斷驅(qū)動的通知。

性能變化/趨勢的識別

傳感器適應(yīng)設(shè)備壽命周期中的變化，在一定程度上取決于對基線設(shè)備響應(yīng)的了解。利用簡單的模擬傳感器就能獲得基線設(shè)備響應(yīng)，即讓操作人員進行測量，執(zhí)行離線分析，并將此數(shù)據(jù)與適當(dāng)?shù)臉?biāo)志一起離線存儲在特定設(shè)備和探頭位置上。更好且更不易出錯的方法是將基線FFT存儲在傳感器頭部，這樣數(shù)據(jù)永遠不會誤放?；€數(shù)據(jù)還有助于確定報警電平，該值最好也是直接在傳感器上編程設(shè)置，以便在隨后的數(shù)據(jù)分析和采集中，如果檢測到警告或故障條件，可以產(chǎn)生實時中斷。

數(shù)據(jù)可追溯性和文檔記錄

在工廠環(huán)境中，一個適用的振動分析程序可能要監(jiān)控數(shù)十甚至數(shù)百個位置，無論是通過手持式探頭還是通過嵌入式傳感器。在一臺設(shè)備的整個壽命周期中，可能需要獲得成千上萬條記錄。預(yù)見性維護程序的完整性取決于傳感器采集點的位置和時間的適當(dāng)映射。為將風(fēng)險降至最低，以及獲得最有價值的數(shù)據(jù)，傳感器應(yīng)具有唯一的序列號和嵌入式存儲器，并且能夠給數(shù)據(jù)添加時間戳。

可靠性

上文重點討論了現(xiàn)有針對過程控制和預(yù)見性維護相關(guān)的傳感器振動監(jiān)控方法的改善之道。就容錯和監(jiān)控而言，還應(yīng)當(dāng)細致審查傳感器本身。如果傳感器發(fā)生故障(性能變化)，而不是設(shè)備發(fā)生故障，該怎么辦呢?或者，如果采用完全自治工作的傳感器(即上文所述的理想方法)，我們對傳感器持續(xù)正常工作能有多大信心呢?對于許多現(xiàn)有傳感器，如壓電傳感器等，這種情況確實會造成嚴重的限制，因為它們無法提供任何系統(tǒng)內(nèi)自測功能。隨著時間的推移，必然會對所記錄數(shù)據(jù)的一致性缺乏信心。在設(shè)備壽命晚期的關(guān)鍵監(jiān)控階段，實時故障通知在時間、成本和安全上都具有十分重要的意義，傳感器是否仍然正常工作必然是關(guān)注的重點。高可信度過程控制程序的基本要求是能夠?qū)鞲衅鬟M行遠程自測。幸運的是，一些基于MEMS的傳感器可以做到這一點。嵌入式數(shù)字自測能力就此填補了可靠振動監(jiān)控系統(tǒng)的最后空白。

ADI公司的ADIS16229就是一款完全自治的無線頻域振動監(jiān)控器，具有上述十個關(guān)鍵方面所列的所有優(yōu)勢。ADIS16229提供嵌入式頻域處理和512點實值FFT，片上存儲器能夠識別各種振動源并進行歸類，監(jiān)控其隨時間的變化情況，并根據(jù)可編程的閾值做出反應(yīng)。該器件提供可配置的報警頻段和窗口選項，支持對全頻譜進行分析，并配置6個頻段、報警1(警告閾值)和報警2(故障閾值)，從而更早、更精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)問題。其核心是一個多軸寬帶寬MEMS傳感器，可配置的采樣速率(最高20kSPS)和均值/抽取選項支持更精確地評估細微的振動剖面變化。該MEMS傳感器提供數(shù)字自測模式，讓我們對其功能和數(shù)據(jù)完整性始終保持信心。該器件為完全嵌入式且可編程，可以放在振動源附近，并且能以可重復(fù)的方式及早檢測小信號，避免了使用手持式設(shè)備時各次測量之間由于位置/耦合差異而存在數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象。