Las vibraciones pueden introducir ruido o distorsiones no deseadas en las mediciones porque 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 por resonancia: A frecuencias específicas (resonancia natural del sensor), las vibraciones pueden amplificar las deflexiones, lo que provoca salidas erróneas.
- Inestabilidad del sesgo: Pueden causar cambios temporales o a largo plazo en el sesgo del sensor (desfase del punto cero).
- Fatiga mecánica: Las vibraciones prolongadas pueden desgastar o degradar las estructuras microscópicas con el tiempo, reduciendo la fiabilidad.
Diseño de SBG contra vibraciones
SBG Systems ha diseñado sensores inerciales con especial atención al procesamiento de la señal, utilizando únicamente sensores MEMS de alta calidad, combinados con filtros FIR anti-aliasing eficientes para limitar los problemas de vibración. Gracias al uso de acelerómetros de baja VRE (Error de rectificación de vibración), no es necesario realizar ningún aislamiento/amortiguación durante la instalación.
Elegir la opción de acelerómetro adecuada
La tecnología MEMS es muy robusta contra los golpes, pero puede ser más o menos sensible a las vibraciones, especialmente a las de alta frecuencia. Al comprar el sensor, se puede elegir un rango más alto de acelerómetros, por ejemplo, 16g en lugar de 8g para los sensores Ellipse.
Limite las vibraciones alrededor del sensor inercial
Varios métodos pueden reducir el impacto de las vibraciones en los sensores MEMS:
- Amortiguarlos físicamente con el material apropiado, por ejemplo, Silent Bloc.
- Cuando se trabaja con un sensor de bajo peso (por ejemplo, un Ellipse), puede ser necesario amortiguar el sensor junto con una masa más pesada (como una batería) para amortiguar las vibraciones más fácilmente. Siempre es más fácil aislar un sistema más pesado de ellas.
- Utilice cables flexibles para evitar transmitirlas a través de los cables.
- En caso de alta frecuencia, compruebe si se propagan por el aire (sonido) y aísle el dispositivo en consecuencia con materiales fonoabsorbentes.
Pruebas de fábrica de SBG utilizando un agitador
SBG Systems realiza varias pruebas en 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 adaptados. El método de prueba utilizado es el MIL-STD-810G (definido por el Departamento de Defensa de EE. UU.), cuya figura de integridad mínima se muestra a continuación.
