線速度衡量核心加速度特性

發(fā)布時(shí)間:2020/9/5 22:20:40 訪問(wèn)次數(shù):1056

振動(dòng)水平才能克服測(cè)量中的噪聲負(fù)擔(dān)，在傳感器輸出信號(hào)中產(chǎn)生可觀測(cè)的響應(yīng)，噪聲水平量化振動(dòng)水平有助于以分析方式探究這個(gè)問(wèn)題。通過(guò)比率(KVN)確定了這一關(guān)系，然后根據(jù)該比率導(dǎo)出了一個(gè)預(yù)測(cè)傳感器輸出變化水平的關(guān)系：

傳感器輸出測(cè)量結(jié)果相對(duì)于振動(dòng)與噪聲幅度之比(KVN)的增加。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，本文剩余部分假設(shè)傳感器測(cè)量的總噪聲決定其分辨率。這對(duì)應(yīng)于 KVN 為 1 的情況，即振動(dòng)幅度等于噪聲幅度。在這種情況下，傳感器的輸出幅度相對(duì)于零振動(dòng)時(shí)的輸出幅度會(huì)增加 42%。為了確定該情況下分辨率的相關(guān)定義，每種應(yīng)用可能需要考慮系統(tǒng)中可觀測(cè)到何種水平的增加。

預(yù)測(cè)傳感器噪聲一個(gè)采用 MEMS 加速度計(jì)的振動(dòng)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化信號(hào)鏈。低通濾波器會(huì)提供某種抗混疊支持，而數(shù)字處理會(huì)提供更明確的頻率響應(yīng)邊界。這些數(shù)字濾波器會(huì)努力保護(hù)代表實(shí)際振動(dòng)的信號(hào)內(nèi)容，同時(shí)將帶外噪聲的影響降至最低。當(dāng)估計(jì)噪聲帶寬時(shí)，數(shù)字處理是系統(tǒng)中要考慮的影響最大的部分。此類處理可采用時(shí)域技術(shù)，例如帶通濾波器，或采用頻譜技術(shù)，例如快速傅里葉變換(FFT)。

封裝 / 箱體: TO-220FP-3

通道數(shù)量: 1 Channel

晶體管極性: N-Channel

Vds-漏源極擊穿電壓: 75 V

Id-連續(xù)漏極電流: 80 A

Rds On-漏源導(dǎo)通電阻: 11 mOhms

Vgs th-柵源極閾值電壓: 2 V

Vgs - 柵極-源極電壓: 10 V

Qg-柵極電荷: 117 nC

最小工作溫度: - 55 C

最大工作溫度: + 175 C

Pd-功率耗散: 45 W

配置: Single

通道模式: Enhancement

振動(dòng)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)信號(hào)鏈提供了一個(gè)用于估計(jì) MEMS 加速度計(jì)測(cè)量總噪聲(ANOISE)的關(guān)系式，其中使用了噪聲密度(φND)和與信號(hào)鏈相關(guān)的噪聲帶寬(fNBW)。

利用等式 9 中的關(guān)系，我們可以估計(jì)：當(dāng)對(duì) ADXL357（噪聲密度為 80 μg/√Hz）使用噪聲帶寬為 100 Hz 的濾波器時(shí)，總噪聲將為 0.8 mg (rms)。

用速度衡量振動(dòng)，某些 CBM 應(yīng)用需要用線速度來(lái)衡量核心加速度特性（范圍、帶寬、噪聲）。進(jìn)行這種轉(zhuǎn)換的一種方法是從簡(jiǎn)單模型開(kāi)始，并使用同樣的假設(shè)：線性運(yùn)動(dòng)、單一頻率和零平均位移。物體瞬時(shí)速度(vV)的數(shù)學(xué)關(guān)系式表述了該模型。此速度的幅度（表示為均方根 rms）等于峰值速度除以√2。

加速度模型的峰值出發(fā)，等式 12 導(dǎo)出了加速度幅度(Arms)與速度幅度(Vrms)和振動(dòng)頻率(fv)的新關(guān)系式。