MEMS-Vibrationssensor mit einem Dynamikbereich bis 200g

SENSORIK

S T Microelectronics I I S3 D W B10 I S Smart Vibrometer
©STMicroelectronics

Der Vibrationssensor IIS3DWB10IS von ST ist für die industrielle Zustandsüberwachung vorgesehen. Der MEMS-basierte Sensor kombiniert eine Bandbreite von über 10kHz, einen Dynamikbereich von bis zu 200g sowie Signalverarbeitung und KI-Inferenz direkt im Sensor.

Der Vibrationssensor IIS3DWB10IS soll als Alternative zu piezoelektrischen Sensoren für Condition-Monitoring-Anwendungen eingesetzt werden. Der mit STs MEMS-(Micro-Electromechanical Systems-)Technologie entwickelte Vibrationssensor IIS3DWB10IS mit intelligenter Sensorverarbeitungseinheit (ISPU 2.0) bringt digitale Signalverarbeitung und KI-Inferenz näher an das Sensorelement. Das Bauteil misst Vibrationen und Stöße bis zu 200g bei Frequenzen von 10kHz und mehr.

Die Schwingungsanalyse ist das dominierende Segment der Zustandsüberwachung, da viele Branchen rotierende und oszillierende Maschinen zum Schneiden, Formen, Bewegen, Kühlen und für andere Prozesse einsetzen. Durch vorausschauende und priorisierte Wartung kann Fernüberwachung des Anlagenzustands die Anlagenverfügbarkeit und Betriebseffizienz verbessern, unerwartete Ausfälle vermeiden und die Sicherheit erhöhen.


Technische Details

  • Die Messung von Vibrationen über 10kHz mit einem Dynamikbereich bis 200g wird durch ein Eigenrauschen von 35 µg/√Hz ergänzt. Das ist laut Hersteller mit der Rauschleistung piezoelektrischer Sensoren vergleichbar.
  • Die ISPU 2.0 (Intelligent Sensor Processing Unit) führt neue Hardware-Beschleuniger für Echtzeit-Signalverarbeitung und KI am Rand des Netzwerks ein. Diese Hardware-Beschleuniger machen häufig verwendete Funktionen schneller und energieeffizienter. Der Kern ist in C programmierbar und verfügt über On-Chip-Programm- und Datenspeicher (RAM).
  • Das Ökosystem umfasst Softwarebibliotheken, welche die Ausführung typischer Vibrationsüberwachungs-Algorithmen auf der ISPU unterstützen, darunter FFT, Filterung, Hüllkurve, Geschwindigkeitsbewertung und Anomalieerkennung.
  • Mit 40 MIPS und 40 MFLOPS digitaler Signalverarbeitung liefert die ISPU 2.0 bis zu viermal mehr Verarbeitungsleistung als die vorherige Generation. Darüber hinaus unterstützt die Sensorschnittstelle der ISPU 2.0 eine sechsmal schnellere Datenübertragung mit der MEMS-Schaltung.
  • Der IIS3DWB10IS enthält außerdem ein 2048 x 80-Bit-FIFO-Register und einen Temperatursensor.
  • Das Design des Sensors unterstützt den Betrieb bis 125°C. Der IIS3DWB10IS ist im 10-Jahres-Industrie-Langlebigkeitsprogramm von ST enthalten.
  • Der IIS3DWB10IS wird in einem 4,5 mm x 4,5 mm x 1,5 mm großen 16-poligen LGA-Gehäuse mit benetzbaren Flanken geliefert.


Das Produkt soll ab Juli 2026 zu einem Preis ab 25 US-Dollar für Bestellungen von 1000 Stück verfügbar sein.

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