由于 MEMS 传感器对外力高度敏感,因此振动会给测量带来不必要的噪声或失真。这些影响包括
- 跨轴敏感性:沿一个轴的振动可能被误解为另一个轴上的运动。
- 共振放大:在特定频率(传感器的自然共振)下,振动会放大偏差,导致错误输出。
- 偏置不稳定:它们会导致传感器偏置(零点偏移)的暂时或长期偏移。
- 机械疲劳:长时间的振动会使微观结构磨损或退化,从而降低可靠性。
SBG 抗震设计
SBG Systems 在设计惯性传感器时特别注重信号处理,只使用高质量的 MEMS 传感器,并结合高效的抗混叠 FIR 滤波器来限制振动问题。由于使用了低 VRE(振动整流误差)加速度计,因此在安装过程中无需进行任何隔离/阻尼处理。
选择正确的加速度计选项
微机电系统(MEMS)技术具有很强的抗冲击能力,但它们对振动,尤其是高频振动的敏感度可能会有高有低。在购买传感器时,可以选择更大范围的加速度计,例如,Ellipse 传感器可以选择 16g 而不是 8g。
限制惯性传感器周围的振动
有几种方法可以减少振动对 MEMS 传感器的影响:
- 用适当的材料(如 Silent Bloc)对其进行物理湿润。
- 在处理重量较轻的传感器(例如Ellipse)时,可能需要将传感器与较重的质量(如电池)一起阻尼,以便更容易地抑制振动。将较重的系统与振动隔离总是比较容易的。
- 使用柔性电缆,避免通过电缆传输。
- 如果是高频,应检查它们是否由空气(声音)传播,并用吸音材料对设备进行相应的隔离。
使用振动器进行 SBG 工厂测试
SBG Systems 对其传感器进行各种测试。对传感器的行为进行表征,从而了解其可承受的水平和频率,并设计专门的调整算法。使用的测试方法是 MIL-STD-810G(由美国国防部定义),其最小完整性数据如下所示。