Las vibraciones pueden introducir ruidos no deseados o distorsiones en las mediciones, ya que los sensores MEMS son muy sensibles a las fuerzas externas. Los efectos incluyen:
- Sensibilidad entre ejes: Las vibraciones a lo largo de un eje pueden interpretarse erróneamente como movimiento en otro eje.
- Amplificación de la resonancia: A determinadas frecuencias (resonancia natural del sensor), las vibraciones pueden amplificar las desviaciones, dando lugar a salidas erróneas.
- Inestabilidad de polarización: Pueden provocar desplazamientos temporales o a largo plazo del sesgo del sensor (desplazamiento del punto cero).
- Fatiga mecánica: Las vibraciones prolongadas pueden desgastar o degradar las estructuras microscópicas con el tiempo, reduciendo la fiabilidad.
Diseño SBG contra vibraciones
SBG Systems ha diseñado sensores inerciales con especial cuidado en el procesamiento de la señal, utilizando únicamente sensores MEMS de alta calidad, combinados con eficientes filtros FIR anti-aliasing para limitar los problemas de vibración. Gracias al uso de acelerómetros de bajo VRE (error de rectificación de vibración), no es necesario realizar ningún aislamiento/amortiguación durante la instalación.
Elegir bien el acelerómetro
La tecnología MEMS es muy resistente a los golpes, pero pueden ser más o menos sensibles a las vibraciones, sobre todo a las de alta frecuencia. A la hora de comprar el sensor, se puede elegir una gama más alta de acelerómetros, por ejemplo, 16g en lugar de 8g para los sensores Ellipse ..
Limitar las vibraciones alrededor del sensor inercial
Varios métodos pueden reducir el impacto de las vibraciones en los sensores MEMS:
- Humedézcalos físicamente con material adecuado, por ejemplo Silent Bloc.
- Cuando se trata de un sensor de poco peso (por ejemplo Ellipse), puede ser necesario amortiguar el sensor junto con una masa más pesada (como una batería) para amortiguar más fácilmente las vibraciones. Siempre es más fácil aislar de ellas un sistema más pesado.
- Utiliza cables flexibles para evitar transmitirlos a través de los cables.
- En caso de alta frecuencia, compruebe si se propagan por el aire (sonido) y aísle el aparato en consecuencia con materiales absorbentes del sonido.
Pruebas de fábrica de SBG con un agitador
SBG Systems realiza diversas pruebas con sus sensores. Se caracteriza el comportamiento de los sensores, por lo que se conoce el nivel y la frecuencia que pueden soportar, y se pueden diseñar algoritmos específicamente sintonizados. El método de prueba utilizado es la figura de integridad mínima MIL-STD-810G (definida por el Departamento de Defensa de EE.UU.) que se muestra a continuación.
