精密的工業(yè)生產(chǎn)過程(參見圖1)越來越依賴于電機(jī)和相關(guān)機(jī)械設(shè)備高效可靠、始終如一的運(yùn)作。機(jī)器設(shè)備的不平衡、缺陷、緊固件松動(dòng)和其它異常現(xiàn)象往往會(huì)轉(zhuǎn)化為振動(dòng)，導(dǎo)致精度下降，并且引發(fā)安全問題。如果置之不理，除了性能和安全問題外，若導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)修理，也必然會(huì)帶來生產(chǎn)率損失。即使設(shè)備性能發(fā)生微小的改變，這通常很難及時(shí)預(yù)測(cè)，也會(huì)迅速轉(zhuǎn)化為重大的生產(chǎn)率損失。

圖1 工廠環(huán)境下的過程控制與維護(hù)自動(dòng)化;無線檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)的高價(jià)值目標(biāo)

眾所周知，過程監(jiān)控和基于狀態(tài)的預(yù)見性維護(hù)是一種行之有效的避免生產(chǎn)率損失的方法，但這種方法的復(fù)雜性與其價(jià)值不相上下?，F(xiàn)有方法存在局限性，特別是涉及到分析振動(dòng)數(shù)據(jù)(無論以何種方式獲得)和確定誤差源時(shí)。

典型數(shù)據(jù)采集方法包括安裝在機(jī)器上的簡(jiǎn)單壓電傳感器和手持式數(shù)據(jù)采集工具等。這些方法存在多種局限性，特別是與理想的全面檢測(cè)與分析系統(tǒng)解決方案相比較，后者可以嵌入機(jī)器上或機(jī)器中，并能自治工作。下面深入討論這些局限性及其與理想解決方案——自治無線嵌入式傳感器——的對(duì)比。對(duì)完全嵌入式自治檢測(cè)元件的復(fù)雜系統(tǒng)目標(biāo)的選項(xiàng)分析可以分為十個(gè)不同方面，包括實(shí)現(xiàn)高重復(fù)度的測(cè)量、精確評(píng)估采集到的數(shù)據(jù)、適當(dāng)?shù)奈臋n記錄和可追溯性等，下面將對(duì)各方面進(jìn)行說明并探討可用方法與理想方法。

精確且可重復(fù)的測(cè)量

現(xiàn)有手持式振動(dòng)探頭(參見圖2)在實(shí)現(xiàn)方法上具備一些優(yōu)勢(shì)，包括不需要對(duì)終端設(shè)備做任何修改，而且其集成度相對(duì)較高，尺寸較大，可提供充足的處理能力和存儲(chǔ)空間。然而，它的一個(gè)主要局限是測(cè)量結(jié)果不可重復(fù)。探頭位置或角度稍有改變，就會(huì)產(chǎn)生不一致的振動(dòng)剖面，從而難以進(jìn)行精確的時(shí)間比較。因此，維護(hù)技術(shù)人員首先需要弄清所觀察到的振動(dòng)偏移是由機(jī)器內(nèi)部的實(shí)際變化所致，還是僅僅因?yàn)闇y(cè)量技術(shù)的變化所致。理想情況下，傳感器應(yīng)當(dāng)結(jié)構(gòu)緊湊并且充分集成，能夠直接永久性地嵌入目標(biāo)設(shè)備內(nèi)部，從而消除測(cè)量位置偏移問題，并且可以完全靈活地安排測(cè)量時(shí)間。