开发和测试高性能SHM传感器安装低噪音MEMS加速器
Marianna Crognale1, Cecilia Rinaldi1, Francesco Potenza2
1Department of Structural and Geotechnical Engineering, Sapienza University of Rome, Via Eudossiana 18, 00184 Roma, Italy.
Sensors (Basel, Switzerland)
|April 27, 2024
概括
微电机械系统 (MEMS) 加速度计为结构健康监测 (SHM) 提供了具有成本效益的低功耗解决方案. 这些传感器准确地检测模式频率,使得持续的结构评估和损坏检测.
科学领域:
- 工程 工程师 工程师 工程师
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算机科学 计算机科学
背景情况:
- 持续结构健康监测 (SHM) 的需求日益增加,需要先进的传感技术.
- 微电机械系统 (MEMS) 传感器为SHM应用提供了低成本,易于安装和降低功耗等优势.
研究的目的:
- 为 SHM 提供一款创新的,高性能 MEMS 加速度计装置.
- 提供关于MEMS设备用于结构振动监测和模式识别的能力的指导方针和结果.
主要方法:
- 设计,开发和校准低噪音三轴MEMS加速度计传感器节点.
- 实施可靠的网络协议,用于命令传播和数据收集.
- 软件改进用于数据管道,控制和高频采样.
- 实验室测试使用振动器激发和现实世界的案例研究部署.
主要成果:
- MEMS加速度计是一种可行的,具有成本效益的替代品,可以替代传统的基于皮耶佐的传感器.
- 部署MEMS显著降低了传感器节点的能源消耗.
- 证明了用于损害评估的模态频率的准确检测.
- 拟议的网络架构在真实案例研究中成功提供了密集和准确的振动数据.
结论:
- 基于MEMS的加速度计是一种可行且有前途的技术,用于广泛的结构健康监测.
- 开发的系统可以进行持续的结构评估,降低能源消耗和成本.
- 成功部署验证了MEMS传感器网络在现实应用中的稳定性和准确性.
