作者:ADI系統應用工程師Richard Anslow 振動傳感器是協助工業設備診斷故障,提供預測性防護的關鍵器件。不過你可能不知道,影響提取高質量CbM振動數據的,還有振動傳感器的外殼。因為用于封裝MEMS加速度計的外殼,需要具備比集成式MEMS更出色的頻率響應才行。對此,ADI利用模態分析,通過理論和ANSYS模態仿真示例,可以出色解決振動傳感器外殼設計難題,進而為獲得更多有效振動數據提供可靠保障。 什么是模態分析,為什么它如此重要? 模態分析,是研究機械設備結構振動特性的基本方法,是設計出優質機械外殼的必要條件。一般來說,MEMS振動傳感器的封裝采用鋼材或鋁材外殼,能夠牢固連接在受監測資產上,并提供防水和防塵性能(IP67)。而良好的金屬外殼設計,是確保從資產中測量出高質量振動數據的重要因素。 使用模態分析時,最主要的問題是要避免諧振,此時結構設計的固有頻率與施加的振動負載的固有頻率非常接近。對于振動傳感器,外殼的固有頻率必須大于由MEMS傳感器測量的所施加振動負載的固有頻率。通過模態分析,可以提供設計的固有頻率和正常模式(相對變形)。 ADXL1002 MEMS加速度計的頻率響應圖如圖1所示。ADXL1002 3dB帶寬為11kHz,提供21kHz諧振頻率。用于封裝ADXL1002的保護外殼需要具有21kHz或更高的首級固有頻率。 下載全文: |