Crystal Instruments Ruby 无线振动传感器

Ruby 是一款为机械状态监测设计的电池供电、高精度、低噪声超小型无线振动传感器，测量机械结构上的加速度振动信号。其内部由三轴传感元件、ARM 处理器、24 位 ADC、闪存和电池构成，对外提供支持 ISA-100.11a 协议的射频收发器、蓝牙以及 USB 接口。它最突出的价值在于把高保真测量搬到了无线节点上：三轴测量精度可媲美常见的电荷型或压电式振动传感器，频率范围达 6.5 kHz，容差在 ±1.0 dB 以内（Z 向优于 ±1 dB，X/Y 向优于 ±2 dB），噪声底低于 100 µg/√Hz。

组网方面，Ruby 采用基于 ISA-100.11a 的网状网络，小型无线节点（mote）既是传感器又是数据中继，自组织、多跳传输，即使在复杂的工业电磁环境中也能可靠回传数据。一个典型工厂可安装数百只传感器，并在最佳位置布置多个接入点（网关）覆盖全部节点。为控制电磁干扰，传感器可按批次唤醒、分时隙进入发射模式。功耗设计上，设备大部分时间处于深度睡眠（电流仅数十 µA 级），配合独立可调的测量与发射计划（例如每周测一次、每月传一次），一节标准 D 型电池可支撑约两年。

传感器板载处理器可就地完成数字滤波、触发、加窗、FFT、自功率谱与平均运算，并支持解调谱分析，把时域波形与计算出的频谱存入闪存。ADC 最高采样率 16 kHz，对应 6.5 kHz 的良好频谱，可记录最多 6200 万个数据点，最大 FFT 长度为 4096，足以覆盖多数机械振动诊断需求。这些记录与处理任务由 PC 端的 RCM（远程状态监测）软件统一调度，再由 VDS（振动诊断系统）软件用人工智能与规则专家系统处理数据，形成完整的工厂级监测链路。