傳統(tǒng)的維護(hù)通常僅在出現(xiàn)問題時才進(jìn)行，或者依賴于人員的定期檢查，因此維護(hù)成本通常很高。
基于狀態(tài)的維護(hù)（基于狀態(tài)的維護(hù)）使用傳感器實時監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀況，以便可以在出現(xiàn)故障之前及時對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。
常見的應(yīng)用包括工業(yè)設(shè)備中的渦輪機(jī)，風(fēng)扇，泵和電動機(jī)。
從電動機(jī)的故障類型和傳感器的選擇開始，本文介紹了基于狀態(tài)的維護(hù)（CBM）的設(shè)計和實現(xiàn)，希望給您一些有關(guān)如何實施基于狀態(tài)的維護(hù)（CBM）的啟示。
機(jī)械故障的故障類型一般來說，機(jī)械故障的故障類型主要分為兩類：機(jī)械振動，其頻率為10Hz至1kHz或2Hz至1kHz（ISO10816）。
機(jī)械磨損，頻率為2Hz至6kHz。
圖1：故障類型與振動頻率（圖片來源：ADI為您的應(yīng)用選擇最合適的加速度傳感器）振動測量是目前最常用的方法，因為它可以可靠地指示機(jī)械問題，例如不平衡和軸承故障。
傳感器的選擇對于CBM，常用的測量信息的傳感器是：振動，溫度，聲音，流量，壓力等。
測量傳感器的主要特征是故障類型。
振動加速度傳感器廣泛用于CBM應(yīng)用中。
軸承狀態(tài)，齒輪嚙合，泵空化，不對中，不平衡，負(fù)載條件，聲壓傳聲器低成本/功率/尺寸電流傳感器低成本，無創(chuàng)，通常測量偏心轉(zhuǎn)子，繞組問題，轉(zhuǎn)子條問題，電源不平衡，軸承問題，磁場磁傳感器（IC）磁傳感器模塊成本/尺寸低，頻率高達(dá)250Hz，轉(zhuǎn)子在溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定，帶鋼，端環(huán)問題溫度紅外溫度傳感器配備了昂貴且精確的多種資產(chǎn)/熱源一度。
由摩擦，負(fù)載變化，過多的啟動和停止，電源不足等引起的溫度變化。
電阻溫度傳感器熱電偶紅外溫度傳感器低成本，小尺寸，準(zhǔn)確（圖表信息源：ADI選擇了最合適的預(yù)測性維護(hù)傳感器）傳感器參數(shù)指示器在選擇傳感器之前，您應(yīng)該首先了解電動機(jī)的故障類型。
對于加速度傳感器來說，更關(guān)鍵的參數(shù)是：噪聲密度，帶寬范圍，線性度等。
傳感器的性能越好，分析能力就越強(qiáng)。
例如，對于低速電動機(jī)的不平衡問題，可能需要低噪聲密度傳感器，但是其對帶寬范圍的要求相對較低。
對于齒輪故障檢測，可能需要低噪聲密度和寬帶寬范圍。
通過Digi-Key提供的參數(shù)搜索功能，您可以過濾出所需的傳感器，例如ADI加速度傳感器。
基于狀態(tài)的維護(hù)（CBM）設(shè)計和加速度傳感器輸出的實現(xiàn)主要分為兩種類型：模擬和數(shù)字。
具有模擬輸出的傳感器通常連接至獨(dú)立的ADC或連接至具有集成ADC功能的MCU，以轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出。
因此，如何有效地執(zhí)行數(shù)字信號處理變得尤為重要。
邊緣節(jié)點（EdgeNode）通常，ADC或傳感器的數(shù)字輸出模式主要是SPI。
此方法通常不提供任何數(shù)據(jù)完整性檢查機(jī)制，時間戳和諸如混合來自不同傳感器的數(shù)據(jù)之類的功能。
因此，將傳感器數(shù)據(jù)打包到更高級別協(xié)議的邊緣節(jié)點中然后進(jìn)行傳輸非常有效。
這可以使傳感器接口更加堅固和靈活。
這要求邊緣節(jié)點使用適當(dāng)?shù)姆椒▉硖幚泶虬臄?shù)據(jù)流。
通用ADC或傳感器的主要數(shù)字輸出模式是SPI。
SPI是不平衡的單端串行接口，主要用于短距離數(shù)據(jù)傳輸。
對于長距離有線傳輸，可以選擇使用RS-485傳輸。
RS-485信號傳輸是一種平衡的差分傳輸，它本身可以抵抗干擾，適用于長距離數(shù)據(jù)傳輸。
RS-485的傳輸距離小于100米，數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到50Mbps。
如果降低數(shù)據(jù)傳輸速率，則傳輸距離可以擴(kuò)展到1000米。
（產(chǎn)品示例：ADIRS-485收發(fā)器）遠(yuǎn)程無線傳輸有多種方式，例如Wi-Fi，藍(lán)牙，LoRa，zigbee等。
這里以ADISmartMesh為例，使您初步了解長距離無線傳輸?shù)倪B接方法。
ADISmartMeshIP網(wǎng)絡(luò)基于6LoWPAN標(biāo)準(zhǔn)（IEEE802.15.4e），基于