As vibrações podem introduzir ruídos indesejados ou distorções nas medições porque os sensores MEMS são altamente sensíveis a forças externas. Os efeitos incluem:
- Sensibilidade entre eixos: As vibrações ao longo de um eixo podem ser interpretadas erroneamente como movimento em outro eixo.
- Amplificação de ressonância: Em frequências específicas (ressonância natural do sensor), as vibrações podem amplificar as deflexões, levando a saídas errôneas.
- Instabilidade de polarização: Podem causar mudanças temporárias ou de longo prazo na polarização do sensor (deslocamento do ponto zero).
- Fadiga mecânica: As vibrações prolongadas podem desgastar ou degradar as estruturas microscópicas ao longo do tempo, reduzindo a confiabilidade.
Projeto SBG contra vibrações
SBG Systems projetou sensores inerciais com um cuidado especial no processamento de sinais, usando apenas sensores MEMS de alta qualidade, combinados com filtros FIR anti-aliasing eficientes para limitar os problemas de vibração. Graças ao uso de acelerômetros com baixo VRE (Vibration Rectification Error, Erro de Retificação de Vibração), não há necessidade de fazer nenhum isolamento/amortecimento durante a instalação.
Escolhendo a opção certa de acelerômetro
A tecnologia MEMS é altamente robusta contra choques, mas pode ser mais ou menos sensível a vibrações, especialmente as de alta frequência. Ao comprar o sensor, é possível escolher uma faixa mais alta de acelerômetros, por exemplo, 16g em vez de 8g para sensores Ellipse...
Limite de vibrações ao redor do sensor inercial
Vários métodos podem reduzir o impacto das vibrações nos sensores MEMS:
- Umedeça-os fisicamente com material apropriado, por exemplo, Silent Bloc.
- Ao lidar com um sensor de baixo peso (por exemplo, Ellipse), pode ser necessário amortecer o sensor junto com uma massa mais pesada (como uma bateria) para amortecer as vibrações com mais facilidade. É sempre mais fácil isolar um sistema mais pesado delas.
- Use cabos flexíveis para evitar a transmissão através dos cabos.
- No caso de alta frequência, verifique se ela é propagada pelo ar (som) e isole o dispositivo adequadamente com materiais de absorção de som.
Testes de fábrica da SBG usando um agitador
SBG Systems realiza vários testes em seus sensores. O comportamento dos sensores é caracterizado, de modo que o nível e a frequência podem ser conhecidos, e algoritmos especificamente ajustados podem ser projetados. O método de teste usado é o MIL-STD-810G (definido pelo Departamento de Defesa dos EUA), com o valor mínimo de integridade mostrado abaixo.
