2026年6月4日--全球半導體領導廠商意法半導體(STMicroelectronics,NYSE:STM,簡稱 ST)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% .
技術資訊:
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 4.5 mm × 4.5 mm × 1.5 mm、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。
關於意法半導體
意法半導體(ST)擁有約 49,000 名專業人才,致力於開發各類半導體技術,並透過先進製造能力掌握完整的半導體供應鏈。作為垂直整合製造商(IDM),ST 與超過 20 萬家客戶及數千家合作夥伴攜手合作,共同設計並開發產品、解決方案與生態系,以因應各項挑戰與機會,同時支援更永續的發展需求。ST 的技術應用涵蓋智慧移動、更高效率的電力與能源管理,以及雲端連結之自主裝置的大規模部署。公司正朝在直接與間接排放(範疇一與範疇二)、產品運輸、商務差旅及員工通勤(範疇三重點來源)等領域達成碳中和,並預計於 2027 年底前達成 100% 再生能源用電目標。更多資訊請參閱 www.st.com。