MEMS加]度センサで周S数11kHzまで使える振動ピックアップ
いろいろな機械の中のZや軸pけの振動を検出するのにMEMSの加]度センサが使えることがわかった。このほど、10kHzまでの振動周S数をRできるAnalog Devices社のMEMS加]度センサ「ADXL1002」を、IMV社が実△掘⊃尭哀團奪アップとして化(図1)した。

図1 振動をキャッチするピックアップ 出Z:IMV
これまで、機械設△には圧電式の振動ピックアップが使われていた。来のMEMS加]度センサでは10kHzまでの高周S振動を確にRできなかったからだ。圧電式の振動ピックアップは高いだと1個20万Zくするため、高価な試x機にしか使われなかった。
機械の振動周S数は、振動するモノによって周S数が違う(図2)。例えば、風発電やタービンのようなjきな機械システムでは、周S数は10Hz〜1kHz度と低いため、いろいろな加]度センサが使えた。ところが、機械の中にあるZや軸pけの振動周S数はもっと高く、Zや軸pけの故障を察瑤垢襪海箸できなかった。IoTやIndustry 4.0などで異常を検出して故障を予瑤垢襪燭瓩砲蓮⊆S数のもっと高い加]度センサが要だった。
図2 振動周S数が高ければZや軸pけの異常を検出できる 出Z:IMV
IMV(旧国際機械振動研|所)社のエンジニアとADIのエンジニアが2013Qに出会い、IMVが要なセンサの要求を伝えると、その3Q後にはADIは高周S官の加]度センサ「ADXL 100X」シリーズを紹介した。さらにその半Q後の2017Q5月にADIは「ADXL 1001/1002」をリリースした。
ADXL 1001/1002は、1軸妓の振動を検出する加]度センサで、いずれも応答できる周S数はDC〜11kHzと広い。Rできる加]度のJ囲はADXL 1001が± 100g、振動雑音が30µg/ √ Hz以下、ADXL1002は± 50g、同25µg/ √ Hz以下である。IMVが使ったのはADXL 1002である。ここで、gは_加]度をす。
IMVは、開発されたADXL 1002をプリントv路基に実△(図3)、振動させると、基屬廼振がこり使える周S数が狭くなり、5kHzにピークが見られた。プリント基の振動周S数が5kHzだった。そこで、基をねじVめするХe点ZくにMEMSセンサを実△垢襪覆匹敢を施すことによってプリント基の共振をVめることができ、新振動ピックアップ「VP-8021A」を開発できた。
図3 プリントv路基への実△砲篭振にRT 出Z:IMV
小型で高周S数振動もR定できる振動ピックアップ(センサ)を化したことでIMVは、IoTを使ったいろいろな機械設△に使えるようになると期待はjきい。例えば、噞機械で使われるPLC(Programmable Logic Controller)の振動センサとして販売しようとIMVは考えている。食機械にも予保のセンサがけられるようになり、振動センサとしてのは極めて広がると期待する。
振動センサのコアとなる1軸加]度センサADXL 1001/1002の価格は1000個P入の場合で29.61櫂疋襪覆里如⊃尭哀札鵐1個の価格は未定だが、1〜3万なら普及できるとIMVはO信満々である。