Wibracje mogą wprowadzać niepożądane szumy lub zniekształcenia do pomiarów, ponieważ czujniki MEMS są bardzo wrażliwe na siły zewnętrzne. Efekty obejmują:
- Czułość poprzeczna: Drgania wzdłuż jednej osi mogą być błędnie interpretowane jako ruch na innej osi.
- Wzmocnienie rezonansowe: Przy określonych częstotliwościach (rezonans naturalny czujnika), drgania mogą wzmacniać odchylenia, prowadząc do błędnych danych wyjściowych.
- Niestabilność dryfu: Mogą powodować tymczasowe lub długotrwałe zmiany w dryfie czujnika (przesunięcie punktu zerowego).
- Zmęczenie mechaniczne: Długotrwałe wibracje mogą z czasem zużywać lub degradować mikroskopijne struktury, zmniejszając niezawodność.
SBG design przeciwko wibracjom
SBG Systems zaprojektowała czujniki inercyjne ze szczególną dbałością o przetwarzanie sygnałów, wykorzystując wyłącznie wysokiej jakości czujniki MEMS, w połączeniu z wydajnymi filtrami antyaliasingowymi FIR, aby ograniczyć problemy z wibracjami. Dzięki zastosowaniu akcelerometrów o niskim VRE (Vibration Rectification Error), nie ma potrzeby stosowania izolacji/tłumienia podczas instalacji.
Wybór odpowiedniego akcelerometru
Technologia MEMS jest wysoce odporna na wstrząsy, ale może być mniej lub bardziej wrażliwa na wibracje, zwłaszcza te o wysokiej częstotliwości. Przy zakupie czujnika można wybrać wyższy zakres akcelerometrów, na przykład 16g zamiast 8g dla czujników Ellipse.
Ograniczenie wibracji wokół czujnika inercyjnego
Istnieje kilka metod, które mogą zredukować wpływ wibracji na czujniki MEMS:
- Fizyczne tłumienie ich za pomocą odpowiedniego materiału, na przykład Silent Bloc.
- W przypadku czujnika o niskiej wadze (na przykład Ellipse), może być konieczne tłumienie czujnika wraz z cięższą masą (np. akumulatorem), aby łatwiej tłumić wibracje. Zawsze łatwiej jest odizolować od nich cięższy system.
- Używaj elastycznych kabli, aby uniknąć przenoszenia ich przez kable.
- W przypadku wysokiej częstotliwości, sprawdź, czy są one propagowane przez powietrze (dźwięk) i odpowiednio odizoluj urządzenie za pomocą materiałów dźwiękochłonnych.
Testy fabryczne SBG z użyciem wstrząsarki
SBG Systems przeprowadza różnorodne testy swoich czujników. Zachowanie czujników jest charakteryzowane, dzięki czemu znany jest poziom i częstotliwość, jaką mogą wytrzymać, a specjalnie dostrojone algorytmy mogą być zaprojektowane. Zastosowana metoda testowa to MIL-STD-810G (zdefiniowana przez Departament Obrony USA) minimalna wartość integralności pokazana poniżej.
