意法 MEMS AI推論 振動感測器 IIS3DWB10IS

意法推出高精度智慧振動感測器 滿足工業設備狀態監測需求

2026-06-08
意法推出一款專為工業設備狀態監測應用打造的智慧振動感測器,可滿足高精度、高可靠度與低功耗等需求。

採用ST MEMS(微機電系統)技術打造的IIS3DWB10IS振動感測器,內建智慧感測處理單元(ISPU 2.0),可在感測器內直接執行先進數位訊號處理與AI推論。此元件體積精巧,可量測最高達200g、頻率超過10kHz的振動與衝擊訊號。除了具備數位量測的高精度與易於設計導入的優勢外,最高工作溫度可達125°C,即使在嚴苛工業環境下也能穩定運作。此振動感測器可協助客戶提高設備稼動率、降低非計畫性停機風險,並協助導入預測性維護機制。

振動分析是設備狀態監測領域最廣泛採用的技術之一,因為許多產業仰賴各類旋轉設備執行切削、成形、搬運、冷卻等作業。透過及早發現設備異常,例如提前預測軸承故障,可避免設備停機,協助汽車產業及各類製造業維持穩定生產,讓生產流程更加順暢。

意法半導體APMS(類比、電源與離散元件、MEMS與感測器事業群)旗下MEMS產品部門執行副總裁Simone Ferri表示,「這款工業級MEMS振動感測器具備高階應用所需的高動態範圍與寬廣頻率範圍,並進一步發揮ST感測器內建數位處理技術的優勢。 ISPU 2.0新增專為高速訊號處理與AI推論打造的硬體加速器,可更準確辨識設備磨耗情況,同時降低延遲與功耗。產業客戶將迎來新一代設備狀態監測感測器,不僅兼具輕量化、易於導入、高精度與低功耗等優勢,更成為設備狀態監測領域首個具競爭力的壓電感測器替代方案,即使採用電池供電也能長時間運作。」

Bonfiglioli S.P.A. 技術長Andrea Torcelli則指出,IIS3DWB10IS具備符合目標市場與應用環境需求的產品優勢。其高動態範圍、寬廣頻率範圍與高溫環境適應能力,加上容易設計導入、更精簡且具成本效益的電路設計,使其得以取代既有的壓電感測器技術。此外,內建的ISPU 2.0處理器可在感測器端執行複雜訊號處理與快速AI推論,進一步提升系統對設備狀態變化的反應能力。

透過預測性維護與維修排程最佳化,遠端設備狀態監測可協助企業提升設備稼動率與運作效率,同時降低突發故障風險並強化作業安全。根據Fortune Business Insights資料顯示,全球設備狀態監測市場規模至2032年將超過50億美元,年複合成長率(CAGR)超過9%。

IIS3DWB10IS振動感測器是業界首款兼具寬廣頻率範圍與內建運算能力的數位感測器,可滿足高階工業設備狀態監測應用需求,並成為壓電感測器之外首個具競爭力的替代方案。

此感測器可精準量測超過10kHz的振動訊號,動態範圍最高可達200g,且雜訊表現低至35µg/√Hz,與壓電感測器相當。此外,IIS3DWB10IS在精準度與靈敏度方面亦達到同等水準,同時具備數位感測技術的優勢,包括更小尺寸、更低功耗、更精簡的電氣與機構設計,以及在系統運算資源配置上提供更高彈性。

ISPU 2.0(智慧感測處理單元)新增多項專用加速電路,可在裝置端即時執行訊號處理與AI運算。這些加速電路可提升常用功能的執行效率,同時降低功耗。其核心支援C語言程式開發,並內建程式與資料RAM。

完整的開發生態系提供相關軟體函式庫,可協助開發人員在ISPU上執行常見的振動監測演算法,包括FFT(快速傅立葉轉換)、濾波、包絡分析、振動速度嚴重度分析(Velocity Severity)以及異常偵測等功能。

ISPU 2.0具備40 MIPS與40 MFLOPS的數位訊號處理能力,運算效能最高可達前一代產品的四倍。此外,ISPU 2.0的感測器介面可將與MEMS感測元件之間的資料傳輸速度提升至六倍。

IIS3DWB10IS亦內建2048 × 80位元FIFO暫存器,以及高精度溫度感測器。

IIS3DWB10IS採用適用於嚴苛工業環境的MEMS設計,最高工作溫度可達125°C,並納入ST的10年工業產品供貨計畫(Industrial Longevity Program)。

IIS3DWB10IS採用4.5mm×4.5mm×1.5mm、16腳位LGA封裝,並具備可潤濕側邊(Wettable Flanks)設計,有助於在高品質表面黏著製程中進行自動光學檢測(AOI)。該產品預計於2026年7月開始供貨。

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