Le vibrazioni possono introdurre rumore o distorsioni indesiderate nelle misurazioni, poiché i sensori MEMS sono altamente sensibili alle forze esterne. Gli effetti includono:
- Sensibilità all'asse trasversale: le vibrazioni lungo un asse possono essere interpretate erroneamente come movimento su un altro asse.
- Amplificazione per risonanza: A frequenze specifiche (risonanza naturale del sensore), le vibrazioni possono amplificare le deflessioni, portando a risultati errati.
- Instabilità del bias: Possono causare spostamenti temporanei o a lungo termine nel bias del sensore (offset del punto zero).
- Affaticamento meccanico: vibrazioni prolungate possono usurare o degradare le strutture microscopiche nel tempo, riducendo l'affidabilità.
Design SBG resistente alle vibrazioni
SBG Systems progettato sensori inerziali prestando particolare attenzione all'elaborazione del segnale, utilizzando esclusivamente sensori MEMS di alta qualità, abbinati a filtri FIR anti-aliasing efficienti per limitare i problemi legati alle vibrazioni. Grazie all'impiego di accelerometri a basso VRE (Vibration Rectification Error), non è necessario ricorrere a misure di isolamento o smorzamento durante l'installazione.
Scegliere l'opzione di accelerometro giusta
La tecnologia MEMS è altamente resistente agli urti, ma può essere più o meno sensibile alle vibrazioni, soprattutto a quelle ad alta frequenza. Al momento dell'acquisto del sensore, è possibile scegliere una gamma più alta di accelerometri, ad esempio 16g invece di 8g per i sensori Ellipse.
Limitare le vibrazioni attorno al sensore inerziale
Diversi metodi possono ridurre l'impatto delle vibrazioni sui sensori MEMS:
- Smorzarli fisicamente con materiale appropriato, ad esempio Silent Bloc.
- Quando si ha a che fare con 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 le vibrazioni più facilmente. È sempre più facile isolare un sistema più pesante da esse.
- Utilizzare cavi flessibili per evitare di trasmetterle attraverso i cavi.
- In caso di alta frequenza, verificare se sono propagate dall'aria (suono) e isolare il dispositivo di conseguenza con materiali fonoassorbenti.
Test di fabbrica SBG tramite shaker
SBG Systems esegue vari test sui suoi sensori. Il comportamento dei sensori è caratterizzato, in modo da conoscere i livelli e le frequenze che possono sopportare, e poter progettare algoritmi specificamente ottimizzati. Il metodo di test utilizzato è la figura di integrità minima MIL-STD-810G (definita dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti) mostrata di seguito.
