為機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測等應(yīng)用的無線工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 傳感器供電具有挑戰(zhàn)性。傳感器必須緊湊、堅(jiān)固、易于部署且價(jià)格低廉，并且可以長時(shí)間可靠工作，幾乎不需要維護(hù)。傳感器故障的影響范圍從丟失有關(guān)機(jī)器狀況的重要數(shù)據(jù)到昂貴的維修到系統(tǒng)或生產(chǎn)線的災(zāi)難性故障。
什么是狀態(tài)監(jiān)測？
狀態(tài)監(jiān)測克服了大型復(fù)雜機(jī)械和流程的預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃問題。該技術(shù)依賴于了解機(jī)器組件的狀態(tài)，以便在故障發(fā)生之前對(duì)其進(jìn)行維修或更換。例如，通過不斷監(jiān)測電機(jī)的振動(dòng)特征，軟件可以確定軸承的磨損狀態(tài)，并推斷出當(dāng)前的磨損率何時(shí)會(huì)導(dǎo)致故障。此類信息允許工程師延長服務(wù)間隔，同時(shí)避免計(jì)劃外停機(jī)（圖 1）。
如果不進(jìn)行維護(hù)，復(fù)雜的工業(yè)流程和機(jī)器最終會(huì)出現(xiàn)故障，從而導(dǎo)致停機(jī)時(shí)間延長。即使在維修后，破舊設(shè)備的重復(fù)故障仍會(huì)繼續(xù)發(fā)生（底部）。預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃安排頻繁的服務(wù)間隔，以確保流程和機(jī)器長時(shí)間運(yùn)行，并且機(jī)器不會(huì)磨損，而是資源密集型（中）。狀態(tài)監(jiān)測允許延長維修間隔，同時(shí)降低維護(hù)成本（頂部）而不會(huì)出現(xiàn)故障風(fēng)險(xiǎn)。
IoT 傳感器是狀態(tài)監(jiān)測應(yīng)用的不錯(cuò)選擇。這些緊湊型設(shè)備可以機(jī)械連接到已知的機(jī)器或過程故障點(diǎn)附近，以提高測量精度。無線連接允許定期更新狀態(tài)，而無需昂貴的通信線路。
IoT 傳感器的電源設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)非常艱巨。典型的應(yīng)用環(huán)境很臟，可能有很多振動(dòng)，溫度可能非常高，危險(xiǎn)電壓很常見?？臻g通常非常寶貴，敏感的電子設(shè)備需要連續(xù)、干凈且精確調(diào)節(jié)的直流電壓。
堅(jiān)固耐用的商用 IoT 傳感器電源模塊：
封裝方面的進(jìn)步，例如在同一塊硅片上集成電源和控制元件以及采用薄型變壓器，使制造商能夠?yàn)?IIoT 傳感器應(yīng)用提供高規(guī)格的隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。例如，RECOM Power DC/DC 轉(zhuǎn)換器使用平面型變壓器等設(shè)計(jì)元素將芯片高度縮小到 3 毫米 (mm) 以下。
