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3501、3503系列MEMS冲击加速度计的若干使用注意事项

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【摘要】:
3501、3503系列压阻式MEMS冲击加速度计代表着微型、高振幅、DC响应传感器的最新工业技术水平。这两个系列的加速度计既能测量长历时瞬态运动,也能够测量爆炸、枪击和撞击等测试中常见的上升时间特别快的高g值冲击事件,具有低功耗、幅值线性度良好、存活力强等特点。

3501、3503系列MEMS冲击加速度计的若干使用注意事项

图3501、3503系列冲击加速度计

 

3501、3503系列压阻式MEMS冲击加速度计代表着微型、高振幅、DC响应传感器的最新工业技术水平。这两个系列的加速度计既能测量长历时瞬态运动,也能够测量爆炸、枪击和撞击等测试中常见的上升时间特别快的高g值冲击事件,具有低功耗、幅值线性度良好、存活力强等特点。

 

产品特点

 单轴和三轴

 机械过量程停止保护,提高生存能力

 弱阻尼降低共振放大

● 幅值线性度好

● 低功耗

 

典型应用

 金属对金属冲击和爆炸冲击

 数据记录仪、穿甲弹和发射测试

 消费类电子产品跌落测试

 运动用品和冲击工具测试

● 爆炸载荷和结构的生存性

 

以下是3501、3503系列传感器在使用中的一些注意事项

 

传感器的安装:

 

3501、3503系列加速度计有多种形式可供选择。关于硬件、安装、材料、包装、电缆等方面的细节和要求,请参考传感器附带的外形图或安装图。

3501A2060KG加速度计外形图

 

某些应用不需要单独的信号电缆,则可以选择表面安装技术(SMT)类型的传感器。

选择安装方法时,应充分考虑安装位置、温度、环境和表面条件等因素。这一点非常重要。传感器必须安装在干净、平整的表面上,避免由于偏位或与安装表面接触不好影响到传感器的性能。对安装表面的平整度、光洁度及准备情况的要求见传感器附带的安装图。

3503A1120KG加速度安装图

 

安装传感器时,在安装表面和传感器安装面之间不能有碎屑或细小颗粒,否则可能会施加载荷给传感器壳体,使其产生应变,导致冲击测量中产生零漂。

 

准备光滑、平整的安装表面。需要时,按照传感器的安装图进行钻孔、攻丝;

 

将安装表面擦拭干净,酌情涂上一薄层耦合剂,如硅脂,以增大安装刚度,提高机械传递率;

 

将安装表面擦拭干净,酌情涂上一薄层耦合剂,如硅脂,以增大安装刚度,提高机械传递率;

 

3501、3503系列还有陶瓷LCC(无引线芯片载体)封装形式,用于通过表面安装技术方便地安装在电路板上。推荐使用底部填充环氧树脂,以增加机械强度。

 

供电:

 

压阻式传感器的灵敏度正比于输入电压,因此,这类传感器通常采用稳压供电。PCB®的MEMS 传感器由于采用了相对高阻抗的单元,将自发热降为最小,通常具有良好的比例性。但是,仍推荐使用实际的激励电压,得到校准后的灵敏度。

在集成应用中,如果数据采集器和电桥由同一电源供电,通过使用电桥的激励电压作为数据采集的参考电压,能够降低激励电压波动对系统整体灵敏度的影响。

 

典型测量系统:

 

3501、3503系列加速度计通常连接电桥适调仪,然后连接数据采集设备。为了充分利用这两个系列的加速度计的DC响应特性,读出设备必须置于DC耦合。

 

系统校验:

 

通常情况下,压阻式传感器的ZMO值是一个很好的衡量传感器健康状况的指标。输入电阻(红线和黑线之间的电阻)或者输出电阻(绿线或黄线和白线之间的电阻)则用得较少,因为电阻值会随温度的变化而变化。对传感器健康状况的全面检查必须包括灵敏度的校准。建议在重要的测试之前和之后都要全面检查传感器的健康状况。

一些使用压阻式传感器的实验室习惯于使用一种叫做分流校准的技术,来检查信号调理器和数据采集器的增益和连续性。这是一种业界认可的不需要已知的可溯源机械输入,而对信号适调仪的增益或量程进行定期校准的方法。原理是通过将一个分流电阻和一个桥臂并联(通常是在“+Sig”线和“+Exc”线或“-Exc”线之间),造成电桥临时性的不平衡,产生一个直流偏移量。

在其他影响因素中,温度能够改变电阻的阻值,从而影响分流校准的输出。需要清楚的是,3501、3503加速度计采用全桥电路,所有桥臂具有典型的压阻式传感器的温度系数(约为+0.1%/°C)。

 

 


 

联系我们

若您想进一步了解3501、3503系列MEMS冲击加速度计,请发送邮件至pcbchina@pcb.com或致电010-84477840联系我们。

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