Skalowanie przetwornika przyspieszeń typu ADXL
Transkrypt
Skalowanie przetwornika przyspieszeń typu ADXL
Y RT U PO LI W DZ I HNIKA ŚL KA ĄS C TE O AŁ T RANSP Temat ćwiczenia Skalowanie przetwornika przyspieszeń typu ADXL I. Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z zasadą działania przetwornika przyspieszeń drgań typu ADXL wykonanego w technice mikromechanicznej. II. Wprowadzenie. Przykładowy przetwornik ADXL 105 jest jednoosiowym, mikromechanicznym czujnikiem przyspieszenia. SłuŜy do pomiaru zarówno dynamicznych jak i statycznych przyspieszeń. Układ posiada wyjście analogowe napięcia składowej przyśpieszenia w kierunku osi pomiaru. Układ wymaga zasilania napięciem stałym o wartości 5 V. Czujnik zawiera międzypalczasty kondensator róŜnicowy. W układzie ADXL ma on konfigurację pionową zrealizowaną w technice mikromechaniki powierzchniowej w polikrzemie. Widok uproszczony struktury mikromechanicznej czujnika Pasmo przenoszenia tego przetwornika wynosi od 0Hz do 5kHz. Zakres pomiarowy czujnika ±5g Schemat funkcjonalny układu ADXL 105 Vdd – zasilanie przetwornika 5 V Aout – sygnał wyjściowy z przetwornika ST –SELF TEST Com -masa III. Przebieg ćwiczenia. Układ pomiarowy składa się z przetwornika ADXL zasilanego prądem stałym z zasilacza stabilizowanego. Odbiornikiem sygnału wyjściowego jest oscyloskop. Kalibracja statyczna Podczas kalibracji czujnik naleŜy ustawić w taki sposób, aby jego oś pomiarowa była równoległa do pionu (pozwala to najdokładniej zmierzyć sygnał przy pobudzeniu czujnika przyspieszeniem ziemskim, które pełni rolę wzorca). Odczytać wartości napięcia pięciokrotnie dla połoŜeń +g oraz –g z ekranu oscyloskopu i zanotować na karcie pomiarowej. Wyznaczyć czułość przetwornika Cechowanie dynamiczne Umieści przetwornik na podstawce wzbudnika drgań B&K. Wprowadzić układ w rezonans za pomocą pokrętła na wzbudniku. Dla układu w rezonansie przy wymuszeniu 1g odczytać pięciokrotnie wartości z przebiegu sinusoidalnego maksymalnego i minimalnego napięcia na oscyloskopie. IV. Sprawozdanie. Wytyczne do opracowania sprawozdania: Przeprowadzić cechowanie statyczne i dynamiczne dla wskazanych przez prowadzącego przetworników pomiarowych typu ADXL. Wyznaczyć wartość średnią napięć Umax i Umin z poszczególnych pomiarów. Na podstawie uśrednionych wartości wyliczyć wartości czułości (wyznaczonej metodą statyczną oraz dynamiczną) dla danych przetworników. Czułość przetwornika: s= g- przyśpieszenie ziemskie ∆U U max − U min = ∆g 2g V g