傳統的維護通常僅在出現問題時才進行，或者依賴于人員的定期檢查，因此維護成本通常很高。基于狀態的維護（基于狀態的維護）使用傳感器實時監視設備的運行狀況，以便可以在出現故障之前及時對設備進行維護。
常見的應用包括工業設備中的渦輪機，風扇，泵和電動機。從電動機的故障類型和傳感器的選擇開始，本文介紹了基于狀態的維護（CBM）的設計和實現，希望給您一些有關如何實施基于狀態的維護（CBM）的啟示。
機械故障的故障類型一般來說，機械故障的故障類型主要分為兩類：機械振動，其頻率為10Hz至1kHz或2Hz至1kHz（ISO10816）。機械磨損，頻率為2Hz至6kHz。
圖1：故障類型與振動頻率（圖片來源：ADI為您的應用選擇最合適的加速度傳感器）振動測量是目前最常用的方法，因為它可以可靠地指示機械問題，例如不平衡和軸承故障。傳感器的選擇對于CBM，常用的測量信息的傳感器是：振動，溫度，聲音，流量，壓力等。
測量傳感器的主要特征是故障類型。振動加速度傳感器廣泛用于CBM應用中。
軸承狀態，齒輪嚙合，泵空化，不對中，不平衡，負載條件，聲壓傳聲器低成本/功率/尺寸電流傳感器低成本，無創，通常測量偏心轉子，繞組問題，轉子條問題，電源不平衡，軸承問題，磁場磁傳感器（IC）磁傳感器模塊成本/尺寸低，頻率高達250Hz，轉子在溫度范圍內穩定，帶鋼，端環問題溫度紅外溫度傳感器配備了昂貴且精確的多種資產/熱源一度。由摩擦，負載變化，過多的啟動和停止，電源不足等引起的溫度變化。
電阻溫度傳感器熱電偶紅外溫度傳感器低成本，小尺寸，準確（圖表信息源：ADI選擇了最合適的預測性維護傳感器）傳感器參數指示器在選擇傳感器之前，您應該首先了解電動機的故障類型。對于加速度傳感器來說，更關鍵的參數是：噪聲密度，帶寬范圍，線性度等。
傳感器的性能越好，分析能力就越強。例如，對于低速電動機的不平衡問題，可能需要低噪聲密度傳感器，但是其對帶寬范圍的要求相對較低。
對于齒輪故障檢測，可能需要低噪聲密度和寬帶寬范圍。通過Digi-Key提供的參數搜索功能，您可以過濾出所需的傳感器，例如ADI加速度傳感器。
基于狀態的維護（CBM）設計和加速度傳感器輸出的實現主要分為兩種類型：模擬和數字。具有模擬輸出的傳感器通常連接至獨立的ADC或連接至具有集成ADC功能的MCU，以轉換為數字輸出。
因此，如何有效地執行數字信號處理變得尤為重要。邊緣節點（EdgeNode）通常，ADC或傳感器的數字輸出模式主要是SPI。
此方法通常不提供任何數據完整性檢查機制，時間戳和諸如混合來自不同傳感器的數據之類的功能。因此，將傳感器數據打包到更高級別協議的邊緣節點中然后進行傳輸非常有效。
這可以使傳感器接口更加堅固和靈活。這要求邊緣節點使用適當的方法來處理打包的數據流。
通用ADC或傳感器的主要數字輸出模式是SPI。 SPI是不平衡的單端串行接口，主要用于短距離數據傳輸。
對于長距離有線傳輸，可以選擇使用RS-485傳輸。 RS-485信號傳輸是一種平衡的差分傳輸，它本身可以抵抗干擾，適用于長距離數據傳輸。
RS-485的傳輸距離小于100米，數據傳輸速率可以達到50Mbps。如果降低數據傳輸速率，則傳輸距離可以擴展到1000米。
（產品示例：ADIRS-485收發器）遠程無線傳輸有多種方式，例如Wi-Fi，藍牙，LoRa，zigbee等。這里以ADISmartMesh為例，使您初步了解長距離無線傳輸的連接方法。
ADISmartMeshIP網絡基于6LoWPAN標準（IEEE802.15.4e），基于