3. Акселерометр компанииAnalogDevices

Технология iMems(integratedMEMS) от компанииAnalogDevicesпредставляет собой разновидность технологииMEMS(MicroElectroMechanicalSystems), позволяющую совмещать на одном кристалле микроэлектромеханические устройства с традиционными электронными элементами интегральных микросхем.

Акселерометр дополнительно снабжен простейшим RC-фильтром (конденсатор 1000 мФ, подключенный параллельно + резистор на 1 кОм, подключенный последовательно), чтобы исключить влияние паразитных помех на точность сигнала.

Акселерометр преобразует полученный вибрационный сигнал в выходной сигнал в виде напряжения, линейно связанного с величиной ускорения. «Выходом» также может быть сигнал ШИМ (широтно-импульсная модуляция), при котором ускорение также пропорционально отношению длительности импульса к периоду последовательности.

Акселерометр, представляющий собой интегральную микросхему с физическими размерами 5мм x5ммx2мм, может работать в режимах 2gи 10g. Для этого акселерометр дополнительно снабжен платой переключения с двумя выходами типаRNC(коаксиальный кабель), подключение к которым задействует соответствующий канал акселерометра.

Микросхема акселерометра закреплена на опоре с помощью двусторонней липкой ленты. К объекту контроля акселерометр крепится с помощью двусторонней клейкой ленты.

Параметры акселерометра указаны в таблице 2.

Таблица 2

Параметры акселерометра ADXL210AE

Параметры акселерометра ADXL210AE
Чувствительность, g	2 и (выбирается переключателем)
Частота резонанса, кГц	10
Температурный дрейф чувствительности, %	0.5
Диапазон рабочих температур, ^0 C	- 4085
Потребляемый ток, мА	0.6
Напряжение, В	35.25
Время включения, мс	0.3

На балки, зафиксированные на подложке, подаются электрические сигналы — прямоугольные импульсы различной полярности в противофазе. При отсутствии ускорения смещение механики отсутствует и емкости равны, поэтому выходной сигнал переменного напряжения, снимаемый с подвижной пластины, также практически равен нулю (всегда присутствует малое ненулевое смещение). При наличии ускорения баланс емкостей нарушается, и появляется переменный сигнал.

При малых смещениях подвижной части электрический сигнал пропорционален величине смещения, которое, в свою очередь, пропорционально ускорению. В акселерометрах ADI полученный сигнал, как правило, детектируется в схеме синхронного демодулятора и усиливается.

Вывод

Для измерения движения, фиксированного ускорения и низкочастотной вибрации наиболее подходящим выбором являются акселерометры с переменной емкостью. Они позволяют измерять медленные изменения ускорения и низкочастотную вибрацию, при этом уровень их выходного сигнала достаточно высок. Также, такие датчики обеспечивают высокую стабильность в широком диапазоне рабочих температур. При установке VC акселерометра в положение, когда его ось чувствительности параллельна оси земного притяжения, выходной сигнал датчика будет равен усилию в 1 г. Такая закономерность известна как DC отклик.

Компания Analog Devices Inc. предлагает семейство датчиков линейного ускорения ADXLxxx, которые используются для измерения углов наклона тел, сил инерции, ударных нагрузок и вибрации. Акселерометры находят широкое применение на транспорте, в медицине, в промышленных системах измерения и управления, в инерциальных системах навигации.