Fabricante de acelerómetros flexibles de cuarzo

Puntos claveProducto: Acelerómetro flexible de cuarzoCaracterísticas principales:Componentes: Utiliza acelerómetros flexibles de cuarzo de alta precisión para realizar mediciones precisas de aceleración e inclinación.Función: El análisis de vibraciones ayuda a identificar los coeficientes de error del sensor, mejorando la precisión y el rendimiento de la medición.Aplicaciones: Ampliamente utilizado en monitoreo de salud estructural, navegación aeroespacial, pruebas automotrices y diagnóstico de maquinaria industrial.Análisis de datos: combina datos de vibración con algoritmos de procesamiento de señales para optimizar los modelos de sensores y mejorar el rendimiento.Conclusión: Ofrece mediciones de aceleración precisas y confiables, con un gran potencial en diversas industrias de alta precisión.1.Introducción:En el ámbito de la tecnología de sensores, los acelerómetros desempeñan un papel fundamental en diversas industrias, desde la automoción hasta la aeroespacial, la sanidad y la electrónica de consumo. Su capacidad para medir la aceleración y la inclinación en múltiples ejes los hace indispensables para aplicaciones que abarcan desde la monitorización de vibraciones hasta la navegación inercial. Entre los diversos tipos de acelerómetros, los acelerómetros flexibles de cuarzo destacan por su precisión y versatilidad. En este artículo, profundizamos en los detalles de la identificación de acelerómetros flexibles de cuarzo mediante el análisis de vibraciones, explorando su diseño, principios de funcionamiento y la importancia del análisis de vibraciones para optimizar su rendimiento.2.Importancia del análisis de vibraciones:Para identificar el acelerómetro, primero se realizan pruebas de mesa vibratoria multidireccional. Se obtienen datos brutos completos mediante un software de adquisición de datos. Posteriormente, con base en los datos de prueba, se combina el algoritmo de mínimos cuadrados para identificar sus coeficientes de error de orden superior, mejorar la ecuación del modelo de señal, aumentar la precisión de la medición del sensor y explorar la relación entre los coeficientes de error de orden superior del acelerómetro y su estado operativo.Buscar métodos para identificar su estado operativo mediante los coeficientes de error de orden superior del acelerómetro. Por otro lado, extraer su conjunto de características efectivas, entrenar redes neuronales y, finalmente, modularizar el algoritmo de análisis de datos efectivo mediante tecnología de instrumentos virtuales. Desarrollar software de aplicación para identificar el estado operativo de los acelerómetros flexibles de cuarzo, logrando una identificación rápida y precisa del estado operativo del sensor. Esto ayudará al personal a mejorar rápidamente las estructuras de los circuitos internos, aumentar la precisión de las mediciones de los acelerómetros y optimizar el rendimiento de los productos manufacturados durante el proceso de procesamiento y fabricación.El análisis de vibraciones es fundamental en la caracterización y optimización de los acelerómetros flexibles de cuarzo. Al someter estos sensores a vibraciones controladas en diferentes frecuencias y amplitudes, los ingenieros pueden evaluar sus características de respuesta dinámica, incluyendo la sensibilidad, la linealidad y el rango de frecuencia. El análisis de vibraciones ayuda a identificar posibles fuentes de error o no linealidad en la salida del acelerómetro, lo que permite a los fabricantes ajustar los parámetros del sensor para mejorar el rendimiento y la precisión.3. Proceso de identificación:La identificación de acelerómetros flexibles de cuarzo mediante análisis de vibraciones implica un enfoque sistemático que abarca pruebas experimentales, análisis de datos y validación. Los ingenieros suelen realizar pruebas de vibración utilizando vibradores calibrados o sistemas de excitación de vibraciones, exponiendo los acelerómetros a vibraciones sinusoidales o aleatorias mientras registran sus señales de salida. Se emplean técnicas avanzadas de procesamiento de señales, como el análisis de Fourier y la estimación de la densidad espectral, para analizar la respuesta en frecuencia de los acelerómetros e identificar frecuencias de resonancia, coeficientes de amortiguamiento y otros parámetros críticos. Mediante pruebas y análisis iterativos, los ingenieros refinan el modelo del acelerómetro y validan su rendimiento según criterios específicos.4. Aplicaciones y perspectivas futuras:Los acelerómetros flexibles de cuarzo se utilizan en diversas industrias, como la monitorización de la salud estructural, la navegación aeroespacial, las pruebas automotrices y el diagnóstico de maquinaria industrial. Su alta precisión, robustez y versatilidad los convierten en herramientas indispensables para ingenieros e investigadores que buscan comprender y mitigar los efectos de las fuerzas dinámicas y las vibraciones. De cara al futuro, los avances continuos en tecnología de sensores y algoritmos de procesamiento de señales están destinados a mejorar aún más el rendimiento y las capacidades de los acelerómetros flexibles de cuarzo, abriendo nuevas fronteras en el análisis de vibraciones y la detección dinámica de movimiento.En conclusión, la identificación de acelerómetros flexibles de cuarzo mediante el análisis de vibraciones representa un esfuerzo crucial en la tecnología de sensores, que permite a los ingenieros aprovechar al máximo el potencial de estos instrumentos de precisión. Al comprender sus principios de funcionamiento, realizar un análisis exhaustivo de vibraciones y perfeccionar el rendimiento de los sensores, fabricantes e investigadores pueden aprovechar las capacidades de los acelerómetros de cuarzo para una gran variedad de aplicaciones, desde la monitorización estructural hasta los sistemas de navegación avanzados. A medida que la innovación tecnológica continúa acelerándose, el papel del análisis de vibraciones en la optimización del rendimiento de los sensores seguirá siendo fundamental, impulsando avances en la medición de precisión y la detección dinámica de movimiento.5. ConclusiónMicro-Magic Inc proporciona acelerómetros flexibles de cuarzo de alta precisión, como el AC1, con un pequeño error y alta precisión, que tienen una estabilidad de sesgo de 5 μg, una repetibilidad del factor de escala de 15 ~ 50 ppm y un peso de 80 g, y pueden usarse ampliamente en los campos de perforación petrolera, sistema de medición de microgravedad de portadores y navegación inercial. AC1Acelerómetro flexible de cuarzo de nivel de navegación con rango de medición de 50 G, excelente estabilidad y repetibilidad a largo plazo.  

Puntos claveProducto: Acelerómetro de flexión de cuarzoCaracterísticas principales:Componentes: Emplea tecnología de flexión de cuarzo para lograr una alta sensibilidad y bajo ruido en la medición de la aceleración.Función: Adecuado para mediciones de aceleración estática y dinámica, con un impacto mínimo en entornos de baja presión.Aplicaciones: Ideal para monitorear microvibraciones en órbitas de naves espaciales y aplicable en sistemas de navegación inercial.Análisis de rendimiento: demuestra cambios insignificantes en el factor de escala (menos del 0,1 %) en condiciones de vacío, lo que garantiza precisión y confiabilidad.Conclusión: Ofrece un rendimiento sólido para aplicaciones en órbita a largo plazo, lo que lo hace adecuado para requisitos aeroespaciales de alta precisión.El acelerómetro de flexión de cuarzo se caracteriza por su alta sensibilidad y bajo nivel de ruido, lo que lo hace ideal para medir la aceleración tanto estática como dinámica. Puede utilizarse como sensor sensible a la aceleración para monitorear entornos de microvibración en órbitas espaciales. Este artículo presenta principalmente el efecto de entornos de baja presión en el acelerómetro de flexión de cuarzo.El diafragma sensible del acelerómetro de cuarzo experimenta efectos de amortiguación de membrana al moverse en el aire, lo que podría causar cambios en el rendimiento del sensor (factor de escala y ruido) en entornos de baja presión. Esto podría afectar la exactitud y precisión de la medición de la aceleración de microvibraciones en órbita. Por lo tanto, es necesario analizar este efecto y obtener una conclusión sobre la viabilidad del uso a largo plazo de acelerómetros flexibles de cuarzo en entornos de alto vacío.Fig.1 Acelerómetros de cuarzo en órbitas espaciales1. Análisis de amortiguamiento en entornos de baja presiónCuanto más tiempo opera el acelerómetro de flexión de cuarzo en órbita, mayor es la fuga de aire dentro del encapsulado, lo que resulta en una menor presión del aire hasta que alcanza el equilibrio con el vacío del espacio. El recorrido libre promedio de las moléculas de aire se alargará continuamente, acercándose o incluso superando los 30 μm, y el flujo de aire pasará gradualmente de un flujo viscoso a un flujo viscoso-molecular. Cuando la presión cae por debajo de 10⁻Pa, se entra en un estado de flujo molecular. La amortiguación del aire se reduce cada vez más, y en el estado de flujo molecular, la amortiguación del aire es casi nula, dejando únicamente la amortiguación electromagnética para el diafragma del acelerómetro flexible de cuarzo.En acelerómetros de flexión de cuarzo que requieren un funcionamiento prolongado en entornos espaciales de baja presión o vacío, si se produce una fuga de gas significativa durante la vida útil requerida, el coeficiente de amortiguamiento de la membrana disminuirá significativamente. Esto modificará las características del acelerómetro, haciendo que las vibraciones libres dispersas sean ineficaces para la atenuación. En consecuencia, el factor de escala y el nivel de ruido del sensor pueden variar, lo que podría afectar la precisión y exactitud de las mediciones. Por lo tanto, es necesario realizar pruebas de viabilidad sobre el rendimiento de los acelerómetros flexibles de cuarzo en entornos de baja presión y comparar los resultados para evaluar el impacto de estos entornos en la precisión de las mediciones de estos acelerómetros.2. Impacto de los entornos de baja presión en el factor de escala de los acelerómetros de flexión de cuarzoSegún el análisis de los principios de funcionamiento y los entornos de aplicación de los acelerómetros flexibles de cuarzo, se sabe que el producto está encapsulado a una presión de 1 atmósfera y que el entorno de aplicación es un entorno de vacío en órbita terrestre baja (grado de vacío aproximado de 10⁻⁴ a 10⁻⁴ Pa) a una distancia de 500 km del suelo. Los acelerómetros flexibles de cuarzo suelen utilizar tecnología de sellado de resina epoxi, con una tasa de fuga generalmente garantizada de 1,0 × 10⁻⁴ Pa·L/s. En un entorno de vacío, el aire interno se fuga lentamente, y la presión desciende a 0,1 atmósferas (flujo viscoso-molecular) después de 30 días y a 10⁻⁴ Pa (flujo molecular) después de 330 días.El impacto de la amortiguación del aire en los acelerómetros de flexión de cuarzo se manifiesta principalmente en dos aspectos: el impacto en el factor de escala y el impacto en el ruido. Según el análisis de diseño, el impacto de la amortiguación del aire en el factor de escala es de aproximadamente 0,0004 (cuando la presión cae al vacío, no hay amortiguación del aire). El proceso de cálculo y análisis es el siguiente:El acelerómetro de flexión de cuarzo utiliza el método de inclinación gravitacional para la calibración estática. En el conjunto del péndulo del acelerómetro, en un entorno con aire, la fuerza normal sobre el conjunto del péndulo es mg₂ y la fuerza de flotación fb es ρVg₂. La fuerza electromagnética sobre el péndulo es igual a la diferencia entre la fuerza que experimenta debido a la gravedad y la fuerza de flotación, expresada como:f=mg0-ρVg0Dónde:m es la masa del péndulo, m=8,12×10−4 kg.ρ es la densidad del aire seco, ρ=1,293 kg/m³.V es el volumen de la parte móvil del conjunto del péndulo, V=280 mm³.g0 es la aceleración gravitacional, g0=9,80665 m/s².El porcentaje de la fuerza de flotación respecto de la fuerza gravitacional sobre el propio conjunto del péndulo es:ρVg0/mg0=ρV/m≈0,044%En un entorno de vacío, cuando la densidad del aire es aproximadamente cero debido a una fuga de gas que provoca que la presión dentro y fuera del instrumento se equilibre, el cambio en el factor de escala del acelerómetro flexible de cuarzo es del 0,044%.3.Conclusión:Los entornos de baja presión pueden afectar el factor de escala y el ruido del acelerómetro flexible de cuarzo. Mediante cálculos y análisis, se ha demostrado que el impacto máximo del entorno de vacío en el factor de escala no supera el 0,044 %. El análisis teórico indica que la influencia de los entornos de baja presión en el factor de escala del sensor es inferior al 0,1 %, con un impacto mínimo en la precisión de la medición, que puede despreciarse. Esto demuestra que los entornos de baja presión o vacío tienen efectos mínimos en el factor de escala y el ruido del acelerómetro flexible de cuarzo, lo que lo hace adecuado para aplicaciones en órbita a largo plazo.Cabe destacar que los acelerómetros flexibles de cuarzo de la serie AC7 están diseñados específicamente para aplicaciones aeroespaciales. Entre ellos, el AC7 ofrece la máxima precisión, con una repetibilidad de polarización cero ≤20 μg, un factor de escala de 1,2 mA/g y una repetibilidad del factor de escala ≤20 μg. Es totalmente adecuado para la monitorización de entornos de microvibración en naves espaciales en órbita. Además, se puede aplicar a sistemas de navegación inercial y sistemas de medición de ángulos estáticos con requisitos de alta precisión. AC-5Sensor de vibración de cuarzo con acelerómetro de baja desviación para IMU Ins