为了对设备的运行状态进行监测，判断机械是否处于安全运行状态，必须首先了解设备运行状态的特征，以便确定诊断参数，进行故障检测。设备运行状态的特征共分三类。第一类是大部分设备共有的特征。第二类是某些特种类型共有的特征。第三类是设备某些特定部位上特定部件的特征。绝大多数设备至少产生两类特征，甚至三类特征。当然许多特征是互相关联的，一类特征的变化会引起另一类特征产生相应的变化。设备故障检测成功与否，在很大程度上取决于对设备及其运行特征之间相互变化的了解，以及对某一特定故障或零部件采用什么方法进行检测。
（1）大部分设备共有的特征
通常判断设备运行状态的主要特征和参数有4个，即振动、位置（径向和轴向）、温度和压力。振动和位置与设备运行状态直接有关，温度和压力可用来评价设备的性能和效能以及设备的状态。
①振动。设备中的不稳定、不平衡、不同轴、不平行、配合松动、有间隙等都会显示专有的振动特征，尤其是旋转设备的振动最为明显。设备的振动信号中包含大量有关设备运行状态的信息。对振动信号进行测量和分析，就能掌握设备的实际运行状态。
②位置。在设备的轴承上，轴向位置是装配和运行中都要测量的参数，以保证轴承正常运行，防止在旋转零件和静止零件之间发生轴向接触和碰撞。测量轴向位置还可以对轴承磨损及其他现象发出报警的参数。
③温度。温度通常是指示部件所受载荷状态最好和最灵敏的一种参数，如可以指示轴承失效和过载。温度测量的最佳位置应靠近工作点，间接测量得到的温度精度不如直接测量结果。用温度变化作为判断设备故障的依据，是一种应用比较广泛的诊断参数，如用于检测电动机轴承的运行状态。
④压力。压力可以用来评估多种设备状态，首先是特定器件的压力特征，如用来检测离心式压缩机的平衡鼓差压、润滑系统和制动系统的压力等。
（2）特定器伴产生的特征
①滚动轴承状态分析。滚动轴承是设备上应用最多的一种部件，由于滚珠轴承或滚柱轴承滚动元件的缺陷和裂缝产生的频率是最典型的例子。可以对其振动频率进行频谱分析，判断其内在的缺陷。
②离心式机械的动力特征。离心式设备包括泵、鼓风机、压缩机和风扇等。在离心式机械中，除产生旋转速上的振动分量及其伴生的低价谐波外，还会产生叶轮通过频率及其伴生的一系列谐波。当运行状态稍有变化时，叶轮通过频率的幅值会有很大变化。
③叶片类机械。这类设备的气体流动方向平行于旋转元件，它们会产生比离心式机械更加复杂的振动特性，其频谱图与离心式设备有显著的差别。
④齿轮传动装置。齿轮是几乎所有设备都用到的零件。通常齿轮传动装置产生一个复杂的宽带振动频谱，频率从低于转速开始伸展到齿轮啮合频率（齿数乘轴每分钟转数）的几倍。啮合频率的幅值经常被用作状态的度量。当齿轮的齿变形与另一个齿轮的齿上的变形相啮合时，还会产生齿重复频率。
