Kionix, società del gruppo ROHM, ha recentemente annunciato la disponibilità degli accelerometri KX132-1211 e KX134-1211, ideali per le applicazioni di rilevamento del movimento di alta precisione e a bassa potenza utilizzate in apparecchiature industriali e nel mercato consumer come i dispositivi “wearable”.
Da quando, negli ultimi anni, le aziende hanno cominciato a risparmiare sui costi di manodopera e a migliorare l'efficienza, il concetto della manutenzione predittiva finalizzata al rilevamento di anomalie prima che si verifichino malfunzionamenti delle apparecchiature ha ottenuto un ampio richiamo. Ciò ha fatto aumentare il fabbisogno di sistemi di monitoraggio della salute delle macchine insieme all'uso di sensori che mirano ad indagare sulle condizioni delle apparecchiature (ovvero vibrazioni del motore).
Il KX134-1211 è un accelerometro a 3 assi messo a punto specificamente per il monitoraggio delle condizioni delle macchine. La tecnologia Advanced Data Path (ADP) consente all'accelerometro di filtrare il rumore e di elaborare i segnali del sensore, operazioni normalmente eseguite da un microcontrollore. Gli accelerometri contribuiscono così alla riduzione del carico sul microcontrollore e del consumo di potenza, migliorando al contempo le prestazioni dell'applicazione. Oltre a ciò, per rispondere ai requisiti industriali, la frequenza di rilevamento e gli intervalli di rilevamento dell'accelerazione sono stati aumentati e portati a 8.500 Hz e ±64 g rispettivamente, supportando temperature di esercizio fino a 105 °C. Contemporaneamente il sensore stesso consuma meno della metà della corrente (0,67 µA in modalità a bassa potenza) rispetto ai prodotti convenzionali. Fra le caratteristiche aggiuntive figurano le funzioni di wake up e back to sleep che contribuiscono ad un minore consumo di potenza, consentendo operazioni di rilevamento di dispositivi “wearable” a batteria.
In qualità di fornitore di accelerometri compatti, Kionix sta dando una risposta ai fabbisogni di mercato sviluppando prodotti per il settore industriale. Kionix continuerà ad offrire il proprio contributo ad una società IoT in pieno sviluppo ampliando la propria linea di sensori di grande precisione e a basso consumo di potenza.
Caratteristiche fondamentali
1. La tecnologia ADP (Advanced Data Pass) riduce il carico sul microcontrollore
ADP è la nuova funzione di Kionix che sostituisce la funzione di filtro dei microcontrollori convenzionali. Nello specifico, filtri di frequenza multipli personalizzabili incorporati nel sensore eliminano segnali di rumore non necessari ricorrendo ad una configurazione versatile che estrae solo i segnali necessari. Ogni filtro può essere attivato e disattivato, consentendo un funzionamento flessibile. Il filtraggio di frequenza e il calcolo della potenza del segnale (calcolo del valore quadratico medio) convenzionalmente eseguito da un microcontrollore host possono essere effettuati dal sensore, riducendo così il carico sul microcontrollore ed il consumo di potenza associato.
2. Prodotti ideali per il monitoraggio delle condizioni delle apparecchiature industriali
Il KX132-1211 presenta una banda di frequenza massima di 4.200 Hz ed un intervallo di rilevamento dell'accelerazione compreso fra ±2 g e ±16 g, mentre il KX134-1211 di livello superiore allarga la banda di frequenza a 8.500 Hz e l'intervallo di accelerazione da ±8 g a ±64 g. Oltre a ciò, diversamente dai prodotti convenzionali in grado di funzionare fino a 85 °C, entrambi i modelli garantiscono un funzionamento fino a 105 °C. La temperatura di esercizio più elevata, nonché intervalli di frequenza e di rilevamento dell'accelerazione più ampi, li rendono ideali per il monitoraggio delle condizioni della macchine, ad esempio per l'analisi della vibrazione del motore nelle apparecchiature industriali.
3. Riduzione del consumo di potenza del dispositivo e dell'applicazione
Il KX134-1211 consuma il 63% in meno di corrente rispetto ad altri prodotti convenzionali (0,67 µA in modalità a bassa potenza). Oltre a ciò una funzione di wake up ad alta risoluzione rileva quando l'accelerazione supera un valore predefinito dall'utente. Una funzione di back to sleep comanda al microcontrollore di ritornare nella modalità a risparmio energetico quando non viene rilevata alcuna accelerazione per un determinato periodo di tempo. La riduzione del consumo di energia, non solo dell'accelerometro ma anche del microcontrollore, mentre il segnale di interesse è assente, migliora l'efficienza energetica dell'intera applicazione, contribuendo ad una vita della batteria più lunga nei dispositivi portatili quali i dispositivi “wearable” e le smart key per il settore automotive.
Esempi applicativi
- Apparecchiature sanitarie, manutenzione predittiva e monitoraggio delle condizioni/vibrazione (monitoraggio delle condizioni delle macchine) nelle apparecchiature industriali dotate di motore
- Tracciamento logistico associato al GPS
- Dispositivi “wearable”
- Smart key per il settore automotive
