Page 127 - 399_

Розділ 5. Первинні перетворювачі положення та переміщення 125

КМОН технологію з високою надійністю і малою вартістю.
Акселерометри, що випускаються фірмою Analog Devices, виконані як
ІMEMS (Intergrated Micro Electro Mechanical Systems - інтегральні
мікроелектромеханічні системи) є ідеологічним проривом у цій
технології. Значна перевага даного типу акселерометрів порівняно з
п'єзоелектричними полягає в тому, що за допомогою перших може бути
виміряна постійна величина прискорення (тобто їх можна
використовувати для вимірювання крену, де величина прискорення є
постійною – 1 g). Акселерометри застосовуються для:
- вимірювання крену чи нахилу;
- вимірювання сил інерції;
- вимірювання ударів і вібрації.
Сучасні акселерометри призначені для вимірювання прискорень в
діапазоні від ±2 g до ±100 g та в діапазоні частот від DC до 1 КГц.
Елемент, призначений для вимірювання прискорення показаний
на рис. 5.15. Елемент первинного перетворювача виконується шляхом
напилення полікремнію на допоміжний оксидний шар, який потім
стравлюєтся, залишаючи при цьому вільно підвішений елемент ПП.
В дійсності, реальний ПП містить десятки таких окремих
елементів для вимірювання прискорення, але на рисунку, для ясності,
показано тільки один елемент. Принцип роботи такого типу
акселерометра полягає у зміні ємності диференційного конденсатора
(CS1, CS2), що утворений центральною пластиною, яка є частиною
рухомої балки, і двома фіксованими зовнішніми пластинами. Ці дві
ємності рівні по величині в стані рівноваги (при відсутності
прискорення). При впливі прискорення, маса балки викликає її зсув в бік
однієї з фіксованих пластин і віддалення від іншої. Ця зміна
диференційної ємності є вхідною величиною для нормуючої
електроніки, показаної на рис. 5.16.