Acelerómetros MEMS de capacitancia variable
Los acelerómetros MEMS de capacitancia variable (VC MEMS) son sensores de respuesta continua para medir vibraciones de baja frecuencia, movimiento (aceleración constante) e inclinación. La tecnología de sistemas microelectromecánicos (MEMS) es la columna vertebral de los acelerómetros VC. Los acelerómetros de capacitancia variable de PCB & Endevco incorporan la tecnología MEMS para proporcionar mediciones precisas en un embalaje ligero. Ofrecemos opciones de un solo eje y triaxiales para una gran variedad de industrias y aplicaciones.
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Una comprensión fundamental de los acelerómetros de capacitancia variable (CV) es esencial para comprender la avanzada tecnología que hay detrás de estos sensores.
Acelerómetros y capacitancia variable
Los acelerómetros piezoeléctricos tradicionales miden los cambios de carga, pero los acelerómetros de capacitancia variable utilizan las propiedades de un condensador de placas opuestas para el que la distancia entre las placas varía proporcionalmente a la aceleración aplicada, alterando así la capacitancia. Esta variable se utiliza en un circuito para emitir finalmente una señal de tensión proporcional a la aceleración. Los acelerómetros capacitivos son capaces de medir tanto aceleraciones constantes como transitorias lentas y periódicas.
Características como la respuesta en frecuencia, la sensibilidad y la amortiguación hacen que estos acelerómetros funcionen eficazmente para mediciones de baja frecuencia.
Medición de la aceleración mediante capacitancia variable
El funcionamiento es el siguiente: El sensor detecta los cambios en la capacitancia causados por el movimiento. Cuando el dispositivo experimenta una aceleración, la masa del interior del acelerómetro se mueve. Este movimiento altera la capacitancia entre las placas internas. Los sensores convierten estos pequeños cambios en una señal eléctrica que refleja la aceleración.
Una alta sensibilidad a las pequeñas variaciones de capacitancia es vital para obtener mediciones precisas. Los acelerómetros de capacitancia variable destacan en este campo y ofrecen un rendimiento sólido incluso cuando detectan cambios minúsculos. Los rangos de medición pueden variar mucho en función de los parámetros físicos del diseño y las necesidades de la aplicación.
Tecnología de sistemas microelectromecánicos (MEMS)
La fabricación de MEMS permite crear sensores extremadamente pequeños, duraderos y muy sensibles que pueden integrarse a la perfección en diversos dispositivos.
Los acelerómetros MEMS de VC aprovechan las técnicas de microfabricación, lo que permite la producción de sensores a escala microscópica. Esta miniaturización mejora la sensibilidad y el rendimiento de los acelerómetros, haciéndolos ideales para aplicaciones que requieren sensores compactos y ligeros. Durante el proceso de fabricación, se añade amortiguación de gas para mejorar la robustez y fiabilidad de estos acelerómetros, garantizando un rendimiento constante incluso en entornos exigentes.
Para más información, consulte nuestra Introducción a los acelerómetros MEMS.
Ventajas de los acelerómetros de capacitancia variable
Cada tecnología tiene sus puntos fuertes y débiles. Comprender las ventajas y limitaciones le ayudará a tomar decisiones informadas sobre la implementación de MEMS de capacitancia variable en sus aplicaciones de prueba.
Ventajas de los acelerómetros de capacitancia variable
Los acelerómetros de capacitancia variable suelen estar disponibles con sensibilidades mucho mayores que muchos acelerómetros. Los acelerómetros VC son ideales para medir aceleraciones de baja frecuencia y bajo nivel (del ala de un avión, el movimiento de un automóvil o el balanceo inducido por el viento en un rascacielos). Los acelerómetros VC de Endevco son particularmente adecuados para medir aceleraciones de bajo nivel antes o después de ser sometidos a un evento de choque violento (medir vibraciones de bajo nivel en un vehículo de lanzamiento espacial después de sobrevivir al evento de lanzamiento o la aceleración de un vehículo antes de que impacte durante una prueba de seguridad de choque).
Son los más adecuados para vibraciones de baja frecuencia, de 2 a 200 g, y de CC (0 Hz) a 1.000 Hz. Las unidades de menor rango de g también pueden utilizarse para medir el ángulo de inclinación.
Limitaciones de los acelerómetros de capacitancia variable
Los acelerómetros de capacitancia variable pueden ser bastante sensibles a las variaciones de temperatura. Sin embargo, el Endevco 7290G está específicamente diseñado para superar este problema. La electrónica digital de compensación de temperatura de última generación proporciona una compensación precisa en un amplio rango de temperaturas. El uso de amortiguación de gas da lugar a cambios muy pequeños inducidos térmicamente en la respuesta de frecuencia.
Debido a su alta sensibilidad, los acelerómetros VC deben recalibrarse con mayor frecuencia para confirmar que siguen estando dentro de sus especificaciones de funcionamiento tras aplicaciones de uso intensivo. Ofrecemos servicios completos para recalibrar regularmente los sensores y mantener un alto nivel de precisión y exactitud de acuerdo con la norma ISO17025.
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