Le vibrazioni possono introdurre disturbi o distorsioni indesiderate nelle misure, poiché i sensori MEMS sono altamente sensibili alle forze esterne. Gli effetti includono:
- Sensibilità trasversale agli assi: Le vibrazioni lungo un asse possono essere erroneamente interpretate come movimento su un altro asse.
- Amplificazione della risonanza: A frequenze specifiche (risonanza naturale del sensore), le vibrazioni possono amplificare le deflessioni, causando uscite errate.
- Instabilità del bias: Possono causare spostamenti temporanei o a lungo termine del bias del sensore (offset del punto zero).
- Fatica meccanica: Le vibrazioni prolungate possono usurare o degradare le strutture microscopiche nel tempo, riducendo l'affidabilità.
Design SBG contro le vibrazioni
SBG Systems ha progettato i sensori inerziali con una particolare attenzione all'elaborazione del segnale, utilizzando solo sensori MEMS di alta qualità, combinati con efficienti filtri FIR anti-aliasing per limitare i problemi di vibrazione. Grazie all'utilizzo di accelerometri a basso VRE (Vibration Rectification Error), non è necessario effettuare alcun isolamento/smorzamento durante l'installazione.
Scelta dell'accelerometro giusto
La tecnologia MEMS è molto robusta contro gli urti, ma può essere più o meno sensibile alle vibrazioni, soprattutto quelle ad alta frequenza. Al momento dell'acquisto del sensore, è possibile scegliere una gamma più elevata di accelerometri, ad esempio 16g invece di 8g per i sensori Ellipse.
Limitare le vibrazioni intorno al sensore inerziale
Diversi metodi possono ridurre l'impatto delle vibrazioni sui sensori MEMS:
- Inumidirli fisicamente con materiale appropriato, ad esempio Silent Bloc.
- Quando si tratta di un sensore di peso ridotto (ad esempio Ellipse), potrebbe essere necessario smorzare il sensore insieme a una massa più pesante (come una batteria) per smorzare più facilmente le vibrazioni. È sempre più facile isolare un sistema più pesante dalle vibrazioni.
- Utilizzare cavi flessibili per evitare di trasmetterli attraverso i cavi.
- In caso di frequenze elevate, verificare se sono propagate dall'aria (suono) e isolare il dispositivo di conseguenza con materiali fonoassorbenti.
Test di fabbrica SBG con agitatore
SBG Systems esegue vari test sui propri sensori. Il comportamento dei sensori viene caratterizzato, in modo da conoscere il livello e la frequenza di sopportazione e progettare algoritmi specifici. Il metodo di test utilizzato è il MIL-STD-810G (definito dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti), che prevede l'integrità minima indicata di seguito.
