Detección de vibraciones triaxial compacta para monitorización de estado

Un nuevo sensor MEMS de vibración de 3 ejes de STMicroelectronics integra medición multieje, amplio ancho de banda y alta estabilidad térmica para la monitorización de estado en equipos industriales y sistemas de electrónica de potencia automotriz.

Integración de diseño y áreas de aplicación
El IIS3DWBG1 combina la detección de vibraciones en tres ejes dentro de un único dispositivo digital, reduciendo el número de componentes y simplificando el diseño del sistema en aplicaciones como motores inteligentes, cajas de engranajes y sistemas de tracción automotriz. Al consolidar funciones de sensado, el dispositivo contribuye a una cadena de suministro digital más eficiente mediante la reducción de la lista de materiales y la complejidad de ensamblaje.

Su encapsulado compacto LGA-14L de 2,5 mm × 3 mm permite su colocación cerca de puntos críticos de medición, lo que resulta esencial para un diagnóstico preciso de vibraciones. Esto es especialmente relevante en sistemas de monitorización de estado industrial, donde la ubicación del sensor influye directamente en la precisión de la medición. El dispositivo opera en un rango de temperatura de −40 °C a 125 °C, lo que permite su uso en entornos exigentes como sistemas híbridos y módulos de electrónica de potencia.

Rendimiento de medición y capacidad de diagnóstico
El sensor presenta una respuesta en frecuencia plana desde DC hasta más de 6 kHz (−3 dB), lo que permite detectar tanto vibraciones estructurales de baja frecuencia como señales de alta frecuencia asociadas a fallos incipientes. Una densidad de ruido de 75 µg/√Hz en modo de 3 ejes permite la detección de vibraciones de muy baja amplitud, típicas de problemas en desarrollo como desgaste de rodamientos, desalineación o aflojamiento mecánico.

Estas características permiten la monitorización no solo de maquinaria rotativa, sino también de componentes electromecánicos como bobinas, transformadores, barras colectoras, conectores y condensadores snubber. En aplicaciones automotrices, esto amplía la cobertura de diagnóstico a inversores de tracción y otros módulos de potencia, apoyando estrategias de mantenimiento predictivo dentro del ecosistema de datos automotriz.

Estabilidad y procesamiento integrado
El IIS3DWBG1 mantiene una sensibilidad estable en todo el rango de temperatura de operación, eliminando la necesidad de calibración final en muchas aplicaciones. Esto reduce el tiempo de puesta en marcha y simplifica su implementación en instalaciones industriales a gran escala.

Entre sus funciones digitales integradas se incluyen filtros pasa bajos y pasa altos configurables con frecuencias de corte seleccionables, un búfer FIFO integrado, generación de interrupciones, sensor de temperatura y capacidad de autodiagnóstico. Estas funciones permiten el preprocesamiento de datos directamente en el sensor, reduciendo la carga computacional en el sistema principal y facilitando el análisis en el borde.

Fiabilidad y beneficios a nivel de sistema
El sensor está diseñado para resistir altos niveles de choque mecánico, lo que lo hace adecuado para entornos industriales y automotrices exigentes. Su bajo consumo de energía permite su uso en sistemas de monitorización alimentados por batería, donde se requieren largos periodos de funcionamiento sin mantenimiento.

Al combinar sensado multieje, amplio ancho de banda y procesamiento integrado en un formato compacto, el sensor facilita la detección temprana de fallos y una planificación de mantenimiento más eficiente. Esto contribuye a reducir tiempos de inactividad y a mejorar la previsibilidad operativa tanto en maquinaria industrial como en sistemas de vehículos electrificados.

Editado por la periodista industrial Sucithra Mani con la ayuda de IA.

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