张 浩，陈 朋

(1.浙江工业大学 信息工程学院，杭州 310023；2.浙江工业大学 计算机科学与技术学院，杭州 310023)

0 引言

旋转机械设备广泛应用于石油、化工和电力产生等领域，并发挥着至关重要的作用，随着科学技术和工业技术的飞速发展，机械设备结构和功能日益复杂，发生故障的可能性也随之增加[1]。一个较小的机械故障便可能造成设备损毁，甚至是整个生产线的停机，造成重大经济损失。为了减少机械故障造成的影响，国内外科研院所对旋转机械设备的预测性维护展开研究[2]。其中，由于振动信号可以直观反应机械设备的各种状态，振动分析已成为机械设备预测性维护的重要分析手段[3]。然而，较高转速旋转设备的早期故障信号往往以微小信号的形式反映在4kHz以上的较高频段[4]，这对振动传感器的频率响应范围提出了更高的要求。

PCB、CTC、EMERSON等公司在振动传感器研究方面起步较早，生产种类丰富，覆盖了工业设备常见的各个频段，为工业界机械状态监测提供了重要工具[8]，但上述公司的产品多为有线传感器，均没有生产高频响范围的振动传感器。

无线振动传感器作为一种新型的基于无线传感网络(WSN,wireless sensor networks)的机械振动监测设备，因体积小、成本低、便于安装等优势受到了用户的普遍青睐。然而，无线振动传感器的内部结构复杂、体积难以控制，频率响应带宽交窄(很难超过4 kHz)，只能用于简单的阈值判断等已经发生的故障分析[5]。因此，无线振动传感器频率响应带宽范围亟待提高，以便应用于预测性维护场景。……