|
|
|
ПЬЕЗОРЕЗИСТИВНЫЕ АКСЕЛЕРОМЕТРЫЧувствительным элементом таких акселерометров является тензодатчик, измеряющий деформацию пружин, поддерживающих инерционную массу. Естественно, что интервал измерений таких сенсоров гораздо уже: ±1000g с погрешностью менее 1%. Параметр перегрузки является критическим для многих применений. Акселерометры, реализованные из дискретных компонентов, обладающих индивидуальными температурными характеристиками, страдают от высокой температурной зависимости выходного напряжения, что требует тщательного подбора параметров составных элементов каждого датчика. Эта проблема решается при интегральном изготовлении таких сенсоров методами микротехнологий. На рис. 8.5 отображен твердотельный акселерометр, обладающей широким динамическим диапазоном, разработанный Endevco/AUied Signal Aerospace Со (Sunnyvale, СА). Микродатчик состоит из трех слоев кремния. Внутренний слой (яд-ро)включает в себя инерционную массу и упругую подвесную конструкцию. Масса крепится внутри рамки, сформированной методом травления, на подвесе, с двух сторон того расположены тензодатчики, детектирующие движение массы. Внешние два слоя: крышка и основание, защищают Рис. 8.5. Устройство пьезорезистивного подвижные части от внешних загрязнений, акселерометра g обоих внешних слоях сделаны углубления, позволяющие инерционной массе свободно перемещаться [4]. У этого датчика есть несколько важных особенностей. Одна из них заключается в том, что чувствительная ось датчика лежит в плоскости подложки, тогда как в большинстве конструкций аналогичных сенсоров она перпендикулярна подложке. Эта деформация пропорциональна величине и скорости перемещения массы, а значит и ускорению. Такие устройства могут измерять ускорения в широком частотном диапазоне: 0...13 кГц. При разработке соответствующей конструкции пьезорезистивные акселерометры выдерживают перегрузку, равную 10 000g. Изготовление всех компонентов датчика на одном кремниевом кристалле позволяет реализовать надежную и прочную механическую конструкцию. Когда ускорение действует на чувствительную ось, инерционная масса поворачивается вокруг подвеса. При этом один из тензосенсоров испытывает сжатие, а второй — растяжение. Поскольку тензодатчики имеют небольшую длину, даже маленькие перемещения вызывают большие изменения сопротивления. Для балансировки мостовой схемы в том же кремниевом кристалле сформированы пять подстроечных резисторов (неотображенных на рисунке)..
Информация исключительно в ознакомительных целях. При использовании материалов этого сайта ссылка обязательна.Правообладатели статей являются их правообладателями. |
По вопросам размещения статей пишите на email:
|
