Circuitos integrados

Acelerómetro con función de filtrado de ruido incorporada

La compañía Kionix del grupo ROHM ha anunciado la disponibilidad de los acelerómetros KX132-1211 y KX134-1211, ideales para aplicaciones de detección de movimiento de alta precisión y baja potencia en los mercados de equipamiento industrial y de dispositivos ponibles (wearable) de consumo.

En los últimos años, a medida que las fábricas han comenzado a ahorrar costes de mano de obra y a aumentar la eficiencia, el concepto de mantenimiento predictivo para detectar anomalías antes de que se produzcan fallos de funcionamiento de los equipos ha adquirido una amplia aceptación. Esto ha incrementado la necesidad de monitorización de la salud de las máquinas junto con el uso de sensores para detectar las condiciones de los equipos (por ejemplo, la vibración del motor).

El KX134-1211 es un acelerómetro de 3 ejes optimizado para la monitorización del estado de las máquinas. La tecnología Advanced Data Path (ADP) permite que el acelerómetro realice el filtrado de ruido y el procesamiento de las señales de sensores que normalmente lleva a cabo el MCU. Contribuyen a reducir la carga del MCU y el consumo de energía a la vez que lograr un rendimiento de aplicación mejorado. Además, para cumplir con los requisitos industriales, los rangos de detección de frecuencia y aceleración se han incrementado hasta 8500 Hz y ±64 g, respectivamente, mientras soportan temperaturas de funcionamiento de hasta 105 °C. Al mismo tiempo, el propio sensor consume menos de la mitad de la corriente (0,67 µA en modo de baja potencia) en comparación con los productos convencionales. Entre las características adicionales se incluyen las funciones Wake Up (activación) y Back to Sleep (nueva desactivación), que contribuyen a reducir el consumo de energía, lo que permite la operación de detección en dispositivos portátiles equipados con baterías.

Como proveedor líder de acelerómetros compactos, Kionix da respuesta a las necesidades del mercado desarrollando productos para el sector industrial. Kionix seguirá contribuyendo al crecimiento de la sociedad de IoT mediante la ampliación de su gama de sensores de alta precisión y bajo consumo de energía.
(fig 1)

Características clave
1. La tecnología ADP (Advanced Data Pass) reduce la carga del MCU
ADP es la nueva función de Kionix que sustituye la función de filtrado de los MCU convencionales. Específicamente, múltiples filtros de frecuencia personalizables integrados en el sensor eliminan las señales de ruido innecesarias al emplear una configuración versátil que sólo extrae las señales necesarias. Cada filtro puede activarse y desactivarse, lo que permite un funcionamiento flexible. El filtrado de frecuencias y el cálculo de la potencia de la señal (cálculo de la media cuadrática), realizados convencionalmente por un host MCU, pueden realizarse ahora en el lado del sensor, reduciendo la carga del MCU y el consumo de energía asociado.
(fig 2)

2. Ideal para la monitorización del estado de las máquinas de los equipos industriales
El KX132-1211 presenta una banda de frecuencia máxima de 4200 Hz y un rango de detección de aceleración de ±2 g a ±16 g, mientras que el KX134-1211 de alto rendimiento amplía la banda de frecuencia a 8500 Hz y un rango de aceleración de ±8 g a ±64 g. Además, a diferencia de los productos convencionales que sólo pueden funcionar hasta 85 °C, ambos modelos permiten el funcionamiento hasta los 105 °C. La mayor temperatura de funcionamiento y una gama más amplia de detección de frecuencia y aceleración los hacen ideales para la monitorización del estado de las máquinas, como el análisis de vibración de motores en equipos industriales.
(fig 3)

3. Reduce el consumo de energía de los dispositivos y aplicaciones
El KX134-1211 consume un 63 % menos de corriente que otros productos convencionales (0,67 µA en modo de bajo consumo). Además, una función Wake Up (activación) de alta resolución informa cuando la aceleración supera un valor definido por el usuario. Una función Back to Sleep (nueva desactivación) solicita al MCU que vuelva a cambiar a un modo de ahorro de energía cuando no se detecta aceleración durante un cierto período de tiempo. La reducción del consumo de energía no sólo del acelerómetro, sino también del MCU, mientras la señal de interés está ausente, mejora la eficiencia energética de toda la aplicación, contribuyendo a una mayor duración de la batería en dispositivos portátiles como las llaves inteligentes portátiles y para la automoción.
(fig 4)

Ejemplos de aplicación:


• Monitorización de la salud de las máquinas, mantenimiento predictivo y de estado/vibración (monitorización del estado de las máquinas) en equipos industriales equipados con motores
• Seguimiento logístico en combinación con GPS
• Dispositivos ponibles (Wearables)
• Llaves inteligentes para la automoción

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