ПРИЛОЖЕНИЯ

Discover how high-temperature accelerometers from Micro-Magic ensure accurate vibration and acceleration data in extreme conditions (-55°C to +180°C). Ideal for oil & gas, aerospace, automotive, and industrial applications. In industries such as oil and gas, aerospace, and automotive testing, equipment often needs to operate in extreme temperature conditions. How can we ensure that accurate vibration and acceleration data can still be obtained in these harsh environments? The high-temperature accelerometer is precisely the key technology designed to address this challenge. This article will take you through the working principles, core application scenarios, and innovative solutions of Micro-Magic in this field by introducing these "industrial temperature warriors". What is a high-temperature accelerometer? A high-temperature accelerometer is a sensor specifically designed for extreme environments, capable of maintaining stable operation within a temperature range of -55°C to +180°C (such as the AC-4 model by Micro-Magic). Compared to traditional accelerometers, it adopts special materials and structural designs to ensure that it can still provide accurate measurement data under high temperatures, high vibrations, and strong impacts. Take Micro-Magic's quartz accelerometer as an example. It uses a non-crystalline quartz mass block structure, responding to changes in acceleration through bending motion. This design brings three major advantages: Bias stability: <10mg (AC-4 model) Temperature sensitivity: <100ppm Axis alignment stability: Ensuring long-term measurement consistency The four core application scenarios of high-temperature accelerometers 1. Oil and gas industry: "Underground navigator" for drilling operations In the MWD (Measurement While Drilling) system, high-temperature accelerometers play an irreplaceable role. Taking the AC-6 (a dedicated model for MWD) as an example, it can withstand underground high temperatures (up to 150°C) and 1000g of impact, providing three key supports for drilling operations: Real-time positioning: Accurately measure the position and inclination of the drill bit, improving drilling accuracy Safety warning: Detect abnormal vibrations to prevent downhole accidents Efficiency optimization: Reduce non-productive time through continuous monitoring, according to industry reports, it can reduce operation costs by 15-20% 2. Aerospace: The "Silent Guardian" of Flight Safety The aircraft engines and fuselage structures endure extreme conditions during flight. The high-temperature accelerometer from Micro-Magic (such as the AC-3 shock-resistant model) provides triple guarantees for the aerospace industry: Structural health monitoring: Real-time measurement of vibration in key components to prevent fatigue damage Engine diagnosis: Detection of abnormal vibration patterns to identify potential faults in advance Flight testing: Provision of precise dynamic performance data during the development of new aircraft models 3. Vehicle Testing: "Performance Judges" under Extreme Conditions From crash tests to high-performance validations, the high-temperature accelerometer provides objective quantitative data for the automotive industry: Crash Safety: Measuring instantaneous impact forces (up to ±30g range), evaluating the effectiveness of safety systems Durability Test: Long-term monitoring of component vibration characteristics in high-temperature environments Performance Validation: Ensuring the reliability of sports cars and racing cars under extreme driving conditions 4. Industrial Applications: Key Sensors for Intelligent Manufacturing In fields such as power plants, heavy industry, and special robots, high-temperature accelerometers also prove their worth: Turbine monitoring: A key data source for preventive maintenance Heavy machinery: Vibration monitoring can extend equipment lifespan by over 30% Industrial robots: Especially in high-temperature working units such as welding and casting Micro-Magic's Innovative Solutions: Designed for Extreme Environments As a leading supplier of inertial systems in the industry, Micro-Magic's high-temperature accelerometer series boasts several unique advantages: 1. Flexible Configuration: Analog output for easy system integration Multiple installation options for square/round flanges On-site adjustable range (e.g., ±10g to ±30g) 2. Intelligent Temperature Compensation: Built-in temperature sensor for automatic thermal compensation, ensuring measurement accuracy across the entire temperature range 3. Thermal Protection Design: Some models are equipped with an external amplifier, effectively isolating the impact of high temperatures on sensitive components 4. Recommended Models: AC-4: The top choice in the oil and gas industry, with a working temperature range of -55 to 180°C, and a bias repeatability of <50μg AC-6: Specifically designed for MWD, with shock resistance of 1000g, suitable for deep well measurements AC-3: Anti-vibration type, suitable for aerospace high-frequency vibration environments Cutting-edge Technology and Future Outlook As industrial equipment operating conditions become increasingly demanding, high-temperature accelerometer technology is also continuously evolving. The new generation of products being developed by Micro-Magic will feature: A wider working temperature range (-65 to 200°C) Higher vibration tolerance (2000g shock) Digital output and wireless transmission capabilities Conclusion High-temperature accelerometers are indispensable "sensory extensions" in modern industry. They continuously provide reliable measurement data in extreme environments that are beyond human vision and reach. Choosing the right high-temperature accelerometer not only enhances operational efficiency but also serves as a crucial guarantee for safe production. If you are looking for a solution for high-temperature accelerometers suitable for specific applications, please contact our technical team for customized advice. Share your experiences or questions in the comment section, and we will provide you with detailed answers! AC-4 Whatever you needs, Micro-Magic is at your side. AC-3 Whatever you needs, Micro-Magic is at your side. AC-6 Whatever you needs, Micro-Magic is at your side.

"An in-depth analysis of the testing methods for the bias (zero bias) and scale factor of quartz flexible accelerometers is provided, including specialized techniques such as four-point rolling test and two-point test, as well as the calculation formula for temperature sensitivity. This is applicable to high-precision applications such as inertial navigation and spacecraft."   The bias (zero bias) and scale factor of quartz flexible accelerometers directly determine the measurement accuracy and long-term stability of the accelerometer, especially in high-precision application scenarios such as inertial navigation and attitude control. Therefore, they are two key performance indicators for evaluating quartz accelerometers.   The core significance of bias (zero bias) lies in its inherent system error of the accelerometer, which directly leads to the fundamental deviation of all measurement results. For example, if the zero bias is 1 mg, the measured value will add this error regardless of the actual acceleration. Zero bias will also drift with factors such as time, temperature, and vibration (zero bias stability). In inertial navigation systems, zero drift is continuously amplified through integration operations, resulting in cumulative errors in position and velocity. The temperature characteristics of quartz materials can also cause zero bias to change with temperature (zero bias temperature coefficient), so temperature compensation algorithms are needed to suppress this effect in high-precision applications. Scale factor refers to the proportional relationship between the output signal of an accelerometer and the actual input acceleration. The error in scale factor can directly lead to proportional distortion of the measurement results. The stability of scale factor directly affects system performance in high dynamic range or variable temperature environments. In the acceleration integration operation of inertial navigation, the scale factor error will be integrated twice, further amplifying the position error.   Therefore, the reason why bias and scale factor have become key performance indicators of quartz flexible accelerometers is that they are both fundamental error sources and key constraints on long-term stability. In system level applications, the performance of these two directly determines whether the accelerometer can meet the requirements of high precision and high reliability, especially in scenarios such as unmanned driving, spacecraft, submarine navigation, etc. where there is zero tolerance for errors   The bias test can be conducted through two methods: four point rolling test (0°，90°，180°，270°positions) or two-point test (90°，270°positions). The scale factor test can be conducted through three methods: four point rolling test (0°，90°，180°，270°positions), two-point test (90°，270°positions), and vibration test. Taking the four-point rolling test method as an example, this article explains how to obtain the bias and scale factor of an acceleration sensor.     1. Testing methods for bias and scaling factors:   a) Install the accelerometer on a specific test bench (multi tooth indexing head). b) Start the test bench c) Rotate the test bench clockwise to the 0°position, stabilize it, and record the output of multiple sets of tested products according to the specified sampling frequency. Take the arithmetic mean as the measurement result; d) Rotate the test bench clockwise to the 90°position, stabilize it, and record the output of multiple sets of tested products according to the specified sampling frequency. Take the arithmetic mean as the measurement result; e) Rotate the test bench clockwise to the 180°position, stabilize it, and record the output of multiple sets of tested products according to the specified sampling frequency. Take the arithmetic mean as the measurement result; f) Rotate the test bench clockwise to the 270°position, stabilize it, and record the output of multiple sets of tested products according to the specified sampling frequency. Take the arithmetic mean as the measurement result; g) Rotate the test bench clockwise to the 360°position, then counterclockwise to make the rotation angles at 270°, 180°, 90°, and 0°positions. After stabilization, record the output of multiple sets of tested products according to the specified sampling frequency, and take the arithmetic mean as the measurement result. h) Calculate the bias and scaling factor of the tested product using the following formula (1) and (2). K0 =    -------------------------------------- (1)   K1 =   -------------------------------------- (2)        Where:         K0 -------Bias         K1 -------Scale factor         -------The total average of forward and reverse readings at 0°position         -----The total average reading of forward and reverse rotation at 90°position         --- The total average reading of forward and reverse rotation at180° position         --- The total average of readings for forward and reverse rotation at 270°position   2. Test method for bias temperature sensitivity and scale factor temperature sensitivity a) Start the test bench b) Calculate the bias and scaling factors at each temperature point using the formulas (1) and formulas (2) at room temperature, the upper limit operating temperature specified by the accelerometer, and the lower limit temperature specified by the accelerometer. c) Calculate the temperature sensitivity of the accelerometer using the following formula (3) and (4):      ---------------------(3) where： ---- Bias temperature sensitivity ----Bias of upper limit temperature of sensor ----Bias of sensor room temperature -----Bias of the lower limit temperature of the sensor ------Upper limit temperature ------Room temperature -------Lower limit temperature        ---------------------(4) Where: ----Scale factor temperature sensitivity ------Scale factor ----Scale factor for the upper limit temperature of the sensor ----Scale factor of sensor room temperature -----Scale factor for the lower limit temperature of the sensor ------Upper limit temperature ------Room temperature -------Lower limit temperature AC-1 Quartz Flexible Accelerometer   AC-4 Quartz Flexible Accelerometer  

Key Points Quartz Accelerometer Pros: High accuracy, stable, wide range, robust Cons: Larger, expensive, high power Best for: Precision applications (e.g., aerospace) MEMS Accelerometer Pros: Compact, low cost, low power Cons: Lower accuracy, limited range Best for: Consumer electronics, portable devices Conclusion Quartz: For high precision MEMS: For cost-effective, compact solutions Choosing between a quartz flexible accelerometer and a MEMS accelerometer depends on specific application requirements. Here are some key factors to consider:   1.       Quartz Flexible Accelerometer Advantages: 1)      High Accuracy and Stability: Quartz accelerometers are known for their high precision and long-term stability, making them suitable for applications requiring precise measurements over extended periods. 2)      Wide Dynamic Range: They can measure a wide range of accelerations, from very low to very high. 3)      Robustness: They are generally robust and can operate in harsh environments, including high temperatures and high vibration conditions. 4)      Low Noise: They typically have low noise levels, which is crucial for sensitive measurements.   Disadvantages: 1)      Size and Weight: Quartz accelerometers are generally larger and heavier compared to MEMS accelerometers. 2)      Cost: They are usually more expensive due to the complex manufacturing process and high-quality materials. 3)      Power Consumption: They tend to consume more power, which might be a concern for battery-operated devices.   2.       MEMS Accelerometer Advantages: 1)      Compact Size: MEMS accelerometers are small and lightweight, making them ideal for applications where space and weight are critical, such as in consumer electronics and portable devices. 2)      Low Cost: They are generally less expensive to produce, making them cost-effective for high-volume applications. 3)      Low Power Consumption: MEMS accelerometers consume less power, which is beneficial for battery-powered devices. 4)      Integration: They can be easily integrated with other electronic components on a single chip, enabling multifunctional devices.   Disadvantages: 1)      Lower Accuracy: MEMS accelerometers may have lower accuracy and stability compared to quartz accelerometers, especially over long periods. 2)      Limited Dynamic Range: They may not perform as well in measuring very high or very low accelerations. 3)      Environmental Sensitivity: They can be more sensitive to environmental factors such as temperature and vibration, which might affect performance.   3.       Application Considerations Ø  High-Precision Applications: If your application requires high precision, stability, and wide dynamic range (e.g., aerospace, defense, or seismic monitoring), a quartz flexible accelerometer might be the better choice. Ø  Consumer Electronics: For applications where size, weight, cost, and power consumption are critical (e.g., smartphones, wearables, IoT devices), a MEMS accelerometer is likely more suitable.   4.       Performance comparison Micro-Magic Inc provides a series of high-precision quartz accelerometers and a series of MEMS accelerometers. Taking quartz accelerometer AC-5B and MEMS accelerometer ACM-300-8 as examples, some typical parameter comparisons are as follows: Parameters AC-5 ACM-300 Measuring range ±50 g ±8 g Resolution <5μg <5 mg Bias <7 mg <50 mg Bias thermal coefficient < ±30μg/℃ 0.5 mg/℃ Scale factor thermal coefficient <50 ppm/℃ 100 ppm/℃ Bandwidth >300Hz 0~400 Hz   5.       Conclusion   Choose Quartz Flexible Accelerometer for high-precision, high-stability applications where size, weight, and cost are less critical. Choose MEMS Accelerometer for compact, cost-effective, low-power applications where high precision is not the primary concern. ACM-300 High Performance Industry Current type MEMS Accelerometer Sensor Factory   AC-5 Large Measurement Range 50g Quartz Pendulum Accelerometer Quartz Flex Accelerometer    

Ключевые моментыПродукт: Кварцевый гибкий акселерометрКлючевые особенности:Компоненты: Используются высокоточные кварцевые гибкие акселерометры для точных измерений ускорения и наклона.Функция: анализ вибрации помогает определить коэффициенты погрешности датчика, повышая точность измерений и производительность.Применение: Широко используется в мониторинге состояния конструкций, аэрокосмической навигации, автомобильных испытаниях и диагностике промышленного оборудования.Анализ данных: объединяет данные о вибрации с алгоритмами обработки сигналов для оптимизации моделей датчиков и повышения производительности.Вывод: Обеспечивает точные и надежные измерения ускорения, имеет большой потенциал в различных высокоточных отраслях.1.Введение:В области сенсорных технологий акселерометры играют ключевую роль в различных отраслях: от автомобильной до аэрокосмической, от здравоохранения до бытовой электроники. Их способность измерять ускорение и наклон по нескольким осям делает их незаменимыми для самых разных приложений, от мониторинга вибрации до инерциальной навигации. Среди разнообразных типов акселерометров кварцевые гибкие акселерометры выделяются своей точностью и универсальностью. В этой статье мы углубимся в тонкости идентификации кварцевых гибких акселерометров посредством анализа вибрации, исследуем их конструкцию, принципы работы и значение анализа вибрации для оптимизации их работы.2. Важность анализа вибрации:Чтобы акселерометр был идентифицирован, сначала проведите на нем испытания на разнонаправленном вибрационном столе. Получайте богатые необработанные данные с помощью программного обеспечения для сбора данных. Затем, на основе тестовых данных, с одной стороны, объедините общий алгоритм наименьших квадратов, чтобы определить его коэффициенты ошибок высокого порядка, улучшить уравнение модели сигнала, повысить точность измерения датчика и изучить взаимосвязь между высокими порядок коэффициентов погрешности акселерометра и его рабочее состояние.Ищите методы определения его рабочего состояния через коэффициенты ошибок высокого порядка акселерометра. С другой стороны, извлеките его эффективный набор функций, обучите нейронные сети и, наконец, модульно используйте эффективный алгоритм анализа данных с помощью технологии виртуальных инструментов. Разработать прикладное программное обеспечение для определения рабочего состояния кварцевых гибких акселерометров для быстрой и точной идентификации рабочего состояния датчиков. Это поможет персоналу оперативно совершенствовать структуру внутренних цепей, повысить точность измерений акселерометров, повысить выход выпускаемой продукции в процессе обработки и производства.Анализ вибрации служит краеугольным камнем при определении характеристик и оптимизации кварцевых гибких акселерометров. Подвергая эти датчики контролируемым вибрациям на разных частотах и амплитудах, инженеры могут оценить их динамические характеристики отклика, включая чувствительность, линейность и частотный диапазон. Анализ вибрации помогает выявить потенциальные источники ошибок или нелинейности выходных данных акселерометра, что позволяет производителям точно настраивать параметры датчика для повышения производительности и точности.3. Процесс идентификации:Идентификация кварцевых гибких акселерометров посредством анализа вибрации предполагает систематический подход, включающий экспериментальные испытания, анализ данных и проверку. Инженеры обычно проводят вибрационные испытания с использованием калиброванных вибростендов или систем вибровозбуждения, подвергая акселерометры синусоидальным или случайным вибрациям при записи их выходных сигналов. Передовые методы обработки сигналов, такие как анализ Фурье и оценка спектральной плотности, используются для анализа частотной характеристики акселерометров и определения резонансных частот, коэффициентов затухания и других критических параметров. Посредством итеративного тестирования и анализа инженеры совершенствуют модель акселерометра и проверяют ее эффективность на соответствие заданным критериям.4.Приложения и перспективы на будущее:Кварцевые гибкие акселерометры находят применение в самых разных отраслях, включая мониторинг состояния конструкций, аэрокосмическую навигацию, автомобильные испытания и диагностику промышленного оборудования. Их высокая точность, надежность и универсальность делают их незаменимыми инструментами для инженеров и исследователей, стремящихся понять и смягчить воздействие динамических сил и вибраций. Заглядывая в будущее, можно сказать, что продолжающиеся достижения в области сенсорных технологий и алгоритмов обработки сигналов будут способствовать дальнейшему повышению производительности и возможностей кварцевых гибких акселерометров, открывая новые горизонты в анализе вибрации и динамическом измерении движения.В заключение отметим, что идентификация кварцевых гибких акселерометров посредством анализа вибрации представляет собой важнейшую задачу в области сенсорных технологий, позволяющую инженерам раскрыть весь потенциал этих прецизионных инструментов. Понимая принципы работы, проводя тщательный анализ вибрации и улучшая характеристики датчиков, производители и исследователи могут использовать возможности кварцевых акселерометров для множества приложений, начиная от структурного мониторинга и заканчивая передовыми навигационными системами. Поскольку технологические инновации продолжают ускоряться, роль анализа вибрации в оптимизации производительности датчиков будет оставаться первостепенной, что будет способствовать прогрессу в прецизионных измерениях и динамическом измерении движения.5. ЗаключениеMicro-Magic Inc предлагает высокоточные кварцевые гибкие акселерометры, такие как AC1, с небольшой погрешностью и высокой точностью, которые имеют стабильность смещения 5 мкг, повторяемость масштабного коэффициента 15 ~ 50 частей на миллион и вес 80 г и могут быть широко распространены. используется в области бурения нефтяных скважин, систем измерения микрогравитации носителя и инерциальной навигации. АС1Кварцевый гибкий акселерометр уровня навигационного класса с диапазоном измерения 50G, отличная долговременная стабильность и повторяемость  

Ключевые моментыПродукт: Высокотемпературные акселерометрыКлючевые особенности:Компоненты: Разработаны с использованием передовых материалов и технологий, таких как структуры аморфного кварца для повышения стабильности.Функция: предоставление надежных и точных данных в экстремальных условиях, что имеет решающее значение для безопасности и производительности.Области применения: незаменимы в нефтегазовой отрасли (системы MWD), аэрокосмической отрасли (конструкционный мониторинг), автомобильных испытаниях (оценка сбоев и характеристик) и в различных отраслях промышленности.Целостность данных: способность работать при высоких температурах и вибрациях, обеспечивая непрерывную работу и минимальное время простоя.Вывод: высокотемпературные акселерометры жизненно важны для отраслей, работающих в суровых условиях, поскольку они повышают эффективность и безопасность за счет точных измерений.Надежность имеет решающее значение для успеха в сложной нефтегазовой отрасли, где риски часты и могут существенно повлиять на возможности. Надежные и точные данные могут определить, будет ли предприятие успешным или неудачным.Ericco поставляет надежные сенсорные продукты для мирового нефтегазового сектора, доказывая свою исключительную надежность и точность в самых сложных условиях мира.1.Что такое высокотемпературные акселерометры?Высокотемпературные акселерометры предназначены для работы в суровых условиях и предоставления точных данных в таких требовательных отраслях, как аэрокосмическая и нефтегазовая. По сути, их цель — эффективно функционировать в сложных условиях, включая подземные условия и экстремальные температуры.Производители высокотемпературных акселерометров используют специальные технологии, обеспечивающие надежность датчиков в экстремальных условиях. Например, доказано, что кварцевый акселерометр Micro-Magic Inc. для нефти и газа обладает высокой производительностью. В этой модели используется структура из аморфной кварцевой массы, которая реагирует на ускорение за счет изгибающего движения, обеспечивая превосходную стабильность смещения, масштабного коэффициента и выравнивания осей.2.Как используются высокотемпературные акселерометры?Высокотемпературные акселерометры жизненно важны в отраслях, где оборудование должно выдерживать экстремальные условия. Их прочная конструкция и передовые технологии позволяют им надежно работать в суровых условиях, предоставляя важные данные, которые повышают безопасность, эффективность и производительность. Вот более пристальный взгляд на их применение и значение:2.1 Нефтегазовая промышленностьВ нефтегазовой отрасли высокотемпературные акселерометры являются важными компонентами систем измерения во время бурения (MWD). MWD — это метод каротажа скважин, в котором используются датчики внутри бурильной колонны для предоставления данных в реальном времени, управления бурением и оптимизации операций бурения. Эти акселерометры могут выдерживать сильную жару, удары и вибрации, возникающие глубоко под землей. Они помогают, обеспечивая точные измерения.Оптимизация операций бурения: предоставление точных данных об ориентации и положении сверла, что способствует эффективному и точному бурению.Повышение безопасности. Обнаружение вибраций и ударов, которые могут указывать на потенциальные проблемы, позволяет своевременно вмешаться и предотвратить несчастные случаи.Повышение эффективности. Сократите время простоев за счет предоставления непрерывных и надежных данных, которые помогают предотвратить сбои в работе и дорогостоящие простои.Рис.1 Высокотемпературные акселерометры2.2 Аэрокосмическая промышленностьВ аэрокосмической промышленности высокотемпературные акселерометры используются для контроля производительности и структурной целостности самолетов. Они могут выдерживать экстремальные условия полета, включая высокие температуры и сильные вибрации, и имеют решающее значение дляМониторинг состояния конструкции: измеряйте вибрацию и нагрузки на компоненты самолета, гарантируя, что они остаются в безопасных пределах.Производительность двигателя. Мониторинг вибрации в авиационных двигателях для выявления аномалий и предотвращения отказов двигателей.Летные испытания: предоставление точных данных о динамике самолета во время испытательных полетов, что помогает в разработке и совершенствовании конструкции самолетов.2.3 Автомобильные испытанияПри автомобильных испытаниях высокотемпературные акселерометры используются для измерения динамики и целостности конструкции автомобиля в экстремальных условиях. Они особенно полезны для:Краш-тестирование: отслеживайте силы ускорения и замедления во время краш-тестов, чтобы оценить безопасность и ударопрочность автомобиля.Высокопроизводительные испытания: измеряйте вибрацию и нагрузки в высокопроизводительных транспортных средствах, чтобы убедиться, что компоненты выдерживают экстремальные условия вождения.Испытание на долговечность: оцените долговечность автомобильных компонентов, подвергая их длительному воздействию высоких температур и вибраций.2.4 Промышленное применениеПомимо нефтегазовой, аэрокосмической и автомобильной промышленности, высокотемпературные акселерометры также используются в различных других отраслях промышленности, где оборудование работает в экстремальных условиях. К ним относятся:Производство электроэнергии. Контролируйте вибрацию турбин и другого оборудования, чтобы обеспечить оптимальную производительность и предотвратить сбои.Производство: измеряйте вибрацию и напряжения в тяжелом оборудовании для поддержания эффективности и безопасности работы.Робототехника: предоставляет точные данные о движениях и нагрузках, испытываемых роботами, работающими в высокотемпературных средах, например, в сварочных или литейных цехах.3. Высокотемпературные акселерометры Micro-Magic Inc.Micro-Magic Inc преуспела в разработке и производстве высокотемпературных акселерометров, отвечающих строгим требованиям этих отраслей. Мы предлагаем решения, специально разработанные для исследований в области энергетики и других высокотемпературных применений. Эти акселерометры имеют следующие особенности:Аналоговый выход: для легкой интеграции с существующими системами.Варианты монтажа: Квадратные или круглые фланцы для удовлетворения различных требований установки.Диапазон регулировки на месте: возможность настройки в соответствии с конкретными требованиями приложения.Внутренние датчики температуры: для тепловой компенсации, обеспечивающие точные измерения, несмотря на колебания температуры.Более того, кварцевый акселерометр для нефти и газа компании Micro-Magic Inc доказал свою высокую производительность. В этой модели используется структура из аморфной кварцевой массы, которая реагирует на ускорение за счет изгибающего движения, обеспечивая превосходную стабильность смещения, масштабного коэффициента и выравнивания осей.Некоторые высокотемпературные акселерометры также оснащены внешними усилителями для защиты датчика от теплового повреждения.И мы рекомендуем AC1 для нефти и газа, рабочая температура которого составляет -55 ~ +85 ℃, с диапазоном входного сигнала ± 50 г, повторяемость смещения.

Ключевые моментыПродукт: Кварцевый изгибный акселерометрКлючевые особенности:Компоненты: Использована технология кварцевого изгиба, обеспечивающая высокую чувствительность и низкий уровень шума при измерении ускорения.Функция: Подходит для измерения как статического, так и динамического ускорения с минимальным воздействием сред низкого давления.Применение: Идеально подходит для мониторинга микровибрации на орбитах космических аппаратов и применимо в инерциальных навигационных системах.Анализ производительности: демонстрирует незначительные изменения масштабного коэффициента (менее 0,1%) в условиях вакуума, обеспечивая точность и надежность.Вывод: Обеспечивает надежную работу при длительной эксплуатации на орбите, что делает его пригодным для высокоточных требований аэрокосмической отрасли.Кварцевый изгибный акселерометр обладает высокой чувствительностью и низким уровнем шума, что делает его пригодным для измерения как статического, так и динамического ускорения. Его можно использовать в качестве датчика, чувствительного к ускорению, для мониторинга микровибрационной среды на орбитах космических кораблей. В этой статье в основном рассказывается о влиянии среды низкого давления на кварцевый гибкий акселерометр.Чувствительная диафрагма кварцевого акселерометра испытывает эффект мембранного демпфирования при движении в воздушной среде, что потенциально может вызвать изменения в характеристиках датчика (масштабный коэффициент и шум) в средах с низким давлением. Это может повлиять на точность и точность измерения микровибрационного ускорения на орбите. Поэтому необходимо проанализировать этот эффект и предоставить технико-экономическое заключение по долгосрочному использованию кварцевых гибких акселерометров в условиях высокого вакуума.Рис.1 Кварцевые акселерометры на орбитах космических аппаратов1. Анализ демпфирования в условиях низкого давления.Чем дольше кварцевый акселерометр работает на орбите, тем больше утечка воздуха происходит внутри корпуса, что приводит к снижению давления воздуха до тех пор, пока он не достигнет равновесия с окружающей средой космического вакуума. Средний свободный пробег молекул воздуха будет постоянно удлиняться, приближаясь или даже превышая 30 мкм, а состояние воздушного потока будет постепенно переходить от вязкого потока к вязко-молекулярному потоку. Когда давление падает ниже 102 Па, он переходит в состояние молекулярного потока. Воздушное демпфирование становится все меньше и меньше, и в состоянии молекулярного потока воздушное демпфирование практически равно нулю, оставляя только электромагнитное демпфирование для кварцевой гибкой диафрагмы акселерометра.Для кварцевых акселерометров, которым необходимо длительное время работать в условиях низкого давления или вакуума в космосе, при наличии значительной утечки газа в течение требуемого срока службы коэффициент демпфирования мембраны значительно снизится. Это изменит характеристики акселерометра, сделав рассеянные свободные вибрации неэффективными для ослабления. Следовательно, масштабный коэффициент и уровень шума датчика могут измениться, что потенциально влияет на точность и точность измерений. Поэтому необходимо провести технико-экономические испытания работоспособности кварцевых гибких акселерометров в средах низкого давления и сравнить результаты испытаний для оценки степени влияния сред низкого давления на точность измерений кварцевых гибких акселерометров.2.Влияние сред низкого давления на масштабный коэффициент кварцевых изгибных акселерометров.На основании анализа принципов работы и условий применения кварцевых гибких акселерометров известно, что изделие заключено в капсулу с давлением в 1 атмосферу, а среда применения представляет собой вакуумную среду на низкой околоземной орбите (степень вакуума примерно от 10-5 до 10 -6Па) на расстоянии 500км от земли. В кварцевых гибких акселерометрах обычно используется технология герметизации из эпоксидной смолы, при этом скорость утечки обычно гарантированно составляет 1,0×10-4Па·л/с. В вакуумной среде внутренний воздух будет медленно вытекать, при этом давление упадет до 0,1 атмосферы (вязкостно-молекулярный поток) через 30 дней и до 10-5Па (молекулярный поток) через 330 дней.Влияние воздушного демпфирования на кварцевые акселерометры в основном проявляется в двух аспектах: влияние на масштабный коэффициент и влияние на шум. Согласно расчетному анализу влияние воздушного демпфирования на масштабный коэффициент составляет примерно 0,0004 (при падении давления до вакуума воздушное демпфирование отсутствует). Процесс расчета и анализа выглядит следующим образом:Кварцевый акселерометр на изгиб использует метод гравитационного наклона для статической калибровки. В маятниковом узле акселерометра, в среде с воздухом, нормальная сила, действующая на маятниковый узел, равна: mg0, а выталкивающая сила fb равна: ρVg0. Электромагнитная сила, действующая на маятник, равна разнице между силой, которую он испытывает вследствие гравитации, и силой плавучести, выражаемой как:f=mg0-ρVg0Где:m – масса маятника, m=8,12×10–4 кг.ρ – плотность сухого воздуха, ρ=1,293 кг/м³.V – объем подвижной части маятникового узла, V=280 мм³.g0 – ускорение свободного падения, g0=9,80665 м/с².Процент выталкивающей силы к силе гравитации, действующей на сам маятник, составляет:ρВг0/мг0=ρВ/м≈0,044%В условиях вакуума, когда плотность воздуха равна примерно нулю из-за утечки газа, приводящей к уравновешиванию давления внутри и снаружи прибора, изменение масштабного коэффициента кварцевого гибкого акселерометра составляет 0,044%.3. Заключение:Среда низкого давления может повлиять на масштабный коэффициент и шум кварцевого гибкого акселерометра. Путем расчета и анализа показано, что максимальное влияние вакуумной среды на масштабный коэффициент составляет не более 0,044%. Теоретический анализ показывает, что влияние сред низкого давления на масштабный коэффициент датчика составляет менее 0,1% при минимальном влиянии на точность измерений, которым можно пренебречь. Это демонстрирует, что среда низкого давления или вакуума оказывает минимальное влияние на масштабный коэффициент и шум кварцевого акселерометра, что делает его пригодным для длительного использования на орбите.Стоит отметить, что кварцевые гибкие акселерометры серии AC7 разработаны специально для аэрокосмической отрасли. Среди них AC7 имеет самую высокую точность: повторяемость нулевого смещения ≤20 мкг, масштабный коэффициент 1,2 мА/г и повторяемость масштабного коэффициента ≤20 мкг. Он полностью пригоден для мониторинга микровибрационной среды космических аппаратов на орбите. Кроме того, его можно применять в инерциальных навигационных системах и системах измерения статических углов с высокими требованиями к точности. АС-5Кварцевый датчик вибрации акселерометра с низкой погрешностью для Imu Ins  

Ключевые моментыПродукт: Кварцевый акселерометр Q-FlexКлючевые особенности:Компоненты: Маятниковая конструкция из кварца высокой чистоты с замкнутой системой обратной связи для точных измерений ускорения.Функция: Обеспечивает точные и стабильные данные об ускорении, с низким уровнем шума и хорошей долгосрочной стабильностью, особенно эффективно в режиме замкнутого контура.Применение: Идеально подходит для навигации и ориентации самолетов, геологоразведочных работ и промышленных условий, требующих точных инерциальных измерений.Метод измерения: Измерение частотной характеристики с обратной связью, обеспечивающее надежную оценку параметров демпфирования и точную производительность.Вывод: Акселерометр Q-Flex обеспечивает высокую точность и стабильность, что делает его ценным для приложений навигации, управления и промышленных измерений.Акселерометр Q-Flex — это своего рода инерционное измерительное устройство, в котором используется кварцевый маятник для измерения ускорения объекта по характеристике отклонения от положения равновесия под действием силы инерции. Благодаря низкому температурному коэффициенту кварцевого материала высокой чистоты и стабильным структурным характеристикам акселерометр Q-Flex обладает высокой точностью измерения, низким шумом измерения, хорошей долговременной стабильностью и широко используется в системах ориентации, навигации и наведения самолетов. а также геологоразведочные работы и другие промышленные среды.1. Метод обнаружения акселерометра Q-Flex.Когда система является разомкнутой, поскольку система не может создавать момент обратной связи, маятниковый узел подвергается слабому моменту инерции или активному моменту гидротрансформатора, кварцевый маятник легко касается железа ярма и вызывает явление насыщения, что делает его очень сложно проверить параметры демпфирования в разомкнутом контуре, поэтому параметры демпфирования считаются измеренными в состоянии замкнутого контура системы.Частотные характеристики замкнутой системы управления отражают изменение амплитуды и фазы выходного сигнала с частотой входного сигнала. Частотная характеристика стабилизированной системы имеет ту же частоту, что и входной сигнал, а ее амплитуда и фаза являются функциями частоты, поэтому амплитудно-фазовая характеристика частотной характеристики может быть применена для определения математической модели системы. . Для получения реальных параметров демпфирования акселерометра используется метод измерения АЧХ с обратной связью.В методе измерения частотной характеристики с обратной связью акселерометр фиксируется на горизонтальном вибрационном столе в состоянии «маятника», так что направление ввода ускорения вибрационного стола совмещено с чувствительной осью акселерометра, и акселерометр размещается горизонтально в состоянии «маятника», что позволяет устранить асимметрию силы тяжести по входному ускорению. Горизонтальное размещение акселерометра в «состоянии маятника» исключает влияние силы тяжести на асимметрию входного ускорения.Рис.1 Амплитуда замкнутого контура Частотная характеристика qfasУправляя горизонтальным вибратором, на акселерометр Q-Flex подается синусоидальный сигнал ускорения величиной 6 g (g — ускорение свободного падения, 1 g ≈ 9,8 м/с2) с постепенно возрастающей частотой от 0 до 600 Гц. который может отражать затухание амплитуды и фазовую задержку выходного сигнала акселерометра в пределах расчетного диапазона и полосы пропускания акселерометра. Акселерометр будет выдавать соответствующий выходной сигнал под действием встряхивающего стола, регистратор с высокой частотой дискретизации, подключенный к обеим сторонам сопротивления выборки, записывая выходной сигнал акселерометра, и построит амплитудно-частотную характеристическую кривую, показанную на рисунке 1.В полосе пропускания амплитудно-частотной характеристики акселерометра кварцевый акселерометр сохраняет хорошую способность следовать за ускорением, при увеличении входной частоты ускорения пик резонанса системы составляет 565 Гц, пик резонанса составляет Mr = 32 дБ, частота среза системы 582Гц, амплитуда системы на частоте стала давать затухание более 3дБ. Поскольку вращательная инерция, жесткость и остальные параметры контура сервоуправления акселерометра Q-Flex известны, для расчета неизвестного параметра δ используются амплитудно-частотные характеристики системы. Передаточная функция замкнутой системы задается какУравнение 1Метод наименьших квадратов оценивает параметры модели на основе фактических наблюдаемых данных, а набор данных по амплитуде частоты получается путем генерации входного сигнала внешнего ускорения через горизонтальный вибростенд, который измеряется перьевым регистратором, как показано в таблице. 1.Табл.1. Данные выборки частотных амплитуд qfasАмплитудно-частотная характеристика системы кварцевого изгибного акселерометра с известными параметрами является целевой функцией, а остаточная сумма квадратов с неизвестными параметрами определяется какУравнение 2Где n — количество выбранных характерных точек. Используя приведенное выше уравнение, выбирается подходящее значение δ так, чтобы D(δ) имело минимальное значение. Требуемый коэффициент демпфирования получается как δ=7,54×10-4 Н·м·с/рад с использованием метода наименьших квадратов.Создается имитационная модель системы с обратной связью, коэффициент демпфирования заменяется в модель головки кварцевого изгибного акселерометра, и система моделируется, и строится амплитудно-частотная характеристическая кривая системы, как показано на рис. 2. что ближе к измеренной кривой.Рис.2 Амплитуда реальности Частотная характеристика и выходные данные моделирования параметровВ некоторых исследованиях распределение демпфирования пьезоэлектрической пленки на поверхности маятника решено методом конечной разности во временной области, а коэффициент демпфирования пьезоэлектрической пленки маятника составляет 1,69×10-4 Н·м·с/рад, что указывает на то, что коэффициент демпфирования, полученный при идентификации АЧХ системы, имеет тот же порядок величины, что и теоретическое расчетное значение, а погрешность обусловлена демпфированием материала механической конструкции, ошибкой монтажа при монтаже и тестирование, ошибка ввода шейкера и другие факторы окружающей среды. факторы окружающей среды.2. ЗаключениеMicro-Magic Inc поставляет высокоточные кварцевые акселерометры, такие как AC-5, с небольшой погрешностью и высокой точностью, которые имеют стабильность смещения 5 мкг, повторяемость масштабного коэффициента 50 ~ 100 ppm и вес 55 г и могут быть широко распространены. используется в области бурения нефтяных скважин, систем измерения микрогравитации носителя и инерциальной навигации. AC5Большой диапазон измерений, 50 г, кварцевый маятниковый акселерометр, кварцевый гибкий акселерометр 

Ключевые моментыПродукт: Высокоточный МЭМС-акселерометр ACM 1200Функции:Стабильность смещения: 100 мг для надежного смещения в условиях невесомости.Разрешение: 0,3 мг для точных измерений.Диапазон температур: Заводская калибровка от -40°C до +80°C.Область применения: Предназначен для мониторинга наклона гидротехнических сооружений, гражданского строительства и инфраструктуры.Преимущества: Высокая точность (погрешность наклона 0,1°), эффективна в динамичных средах, отвечает таким ключевым критериям, как низкий уровень шума, повторяемость и поперечная чувствительность, повышая долгосрочную надежность и производительность систем измерения наклона.В области MEMS-систем емкостные акселерометры стали краеугольным камнем технологии измерения наклона или наклона. Эти устройства, необходимые для различных промышленных и потребительских применений, сталкиваются с серьезными проблемами, особенно в динамичных средах, где преобладают вибрация и удары. Достижение высокой точности, например точности наклона 0,1°, требует учета ряда технических характеристик и факторов погрешности. В этой статье рассматриваются ключевые критерии и решения для эффективного определения наклона с использованием акселерометров MEMS.1. Ключевые критерии точного определения наклонаСтабильность смещения. Стабильность смещения означает способность акселерометра поддерживать постоянное смещение при нулевой гравитации с течением времени. Высокая стабильность смещения гарантирует, что показания датчика остаются надежными и не дрейфуют, что имеет решающее значение для поддержания точности измерений наклона. Смещение из-за превышения температуры. Изменения температуры могут привести к смещению смещения акселерометра при невесомости. Минимизация этих сдвигов, известная как смещение темпко, необходима для поддержания точности в различных условиях эксплуатации.Низкий уровень шума. Шум в показаниях датчика может существенно повлиять на точность измерений наклона. Малошумящие акселерометры жизненно важны для получения точных и стабильных показаний наклона, особенно в статических условиях.Повторяемость: Повторяемость означает способность датчика выдавать одинаковый выходной сигнал в одинаковых условиях в течение нескольких испытаний. Высокая повторяемость обеспечивает стабильную работу, что имеет решающее значение для надежного определения наклона.Исправление вибрации. В динамичных условиях вибрация может исказить данные о наклоне. Эффективное устранение вибрации сводит к минимуму влияние этих помех, позволяя проводить точные измерения наклона, даже когда датчик подвергается внешним вибрациям.Межосевая чувствительность: этот параметр измеряет, насколько на выходной сигнал датчика влияют ускорения, перпендикулярные оси измерения. Низкая поперечная чувствительность необходима для обеспечения точной реакции акселерометра на наклон только вдоль заданной оси.2. Проблемы в динамичной средеДинамические среды создают серьезные проблемы для акселерометров MEMS в приложениях измерения наклона. Вибрация и удары могут привести к ошибкам, которые искажают данные о наклоне, что приводит к значительным неточностям измерений. Например, достижение 1° более осуществимо. Понимание характеристик датчика и условий окружающей среды приложения имеет решающее значение для оптимизации точности измерения наклона.3. Источники ошибок и стратегии их устранения.Несколько источников ошибок могут повлиять на точность акселерометров MEMS при измерении наклона: Точность и сдвиг смещения при нулевой гравитации. Ошибки смещения при нулевой гравитации могут возникать из-за пайки, выравнивания корпуса печатной платы и изменений температуры. Калибровка после сборки может уменьшить эти ошибки.Точность чувствительности и Tempco: Для обеспечения точных показаний необходимо свести к минимуму изменения чувствительности из-за изменений температуры.Нелинейность. Нелинейные отклики могут исказить результаты измерений, и их необходимо корректировать посредством калибровки.Гистерезис и долговременная стабильность. Гистерезис и стабильность в течение всего срока службы датчика могут повлиять на точность. Эти проблемы часто решаются посредством высококачественного производства и проектирования.Влажность и изгиб печатной платы. Факторы окружающей среды, такие как влажность и механические напряжения в результате изгиба печатной платы, могут привести к дополнительным ошибкам. Для смягчения этих последствий необходимы обслуживание на месте и контроль окружающей среды.Например, высокоточный МЭМС-акселерометр ACM 1200 специально разработан для измерения угла наклона. Он имеет стабильность смещения 100 мг и разрешение 0,3 мг. Заводская калибровка характеризует всю сигнальную цепь датчика на предмет чувствительности и смещения в заданном диапазоне температур (обычно от –40°C до +80°C), обеспечивая высокую точность и надежность при установка. Он подходит для долгосрочной установки в гидротехнических сооружениях, таких как бетонные, панельные и земляно-каменные плотины, а также в гражданских и промышленных зданиях, дорогах, мостах, туннелях, земляных полотнах и фундаментах гражданского строительства. Это облегчает измерение изменений наклона и позволяет автоматически собирать данные измерений.4. ЗаключениеЕмкостные акселерометры MEMS играют решающую роль в достижении точного измерения наклона, но они должны решать различные проблемы, особенно в динамичных средах. Ключевые критерии, такие как стабильность смещения, смещение по температуре, низкий уровень шума, повторяемость, устранение вибрации и поперечная чувствительность, играют решающую роль в обеспечении точных измерений. Устранение источников ошибок посредством калибровки и использование интегрированных решений, таких как iSensors, может значительно повысить производительность и надежность систем измерения наклона. По мере развития технологий эти датчики будут продолжать развиваться, предлагая еще большую точность и надежность для широкого спектра применений. АКМ1200Высокоэффективный промышленный тип датчика акселерометра Mems на заводе