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【TO-5封裝 3 線電壓輸出加速度傳感器常見問答】
時間:2019-08-28

 805M1 型是一款基于 3 針 TO-5 封裝的小尺寸粘貼安裝電壓輸出加速度傳感器。

  • 頻率響應(Hz): 1 到 8000

  • 加速度計類型: 三線制電壓

  • 軸數: 1

  • 傳感器類型: 交流響應嵌入式加速度計

  • 滿量程輸出電壓(VDC): ±2

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?屏蔽的 TO-5 外殼,適用于諸多嵌

入式 OEM 應用。

 

該傳感器的動態量程為 ±20 g 和 ±500 g,并且可提供 12 kHz 的平滑頻率響應。 

這款加速度傳感器主要特點是采用 TO-5 封裝的全密封結構。

805M1 將穩定的壓電陶瓷晶體與低功率處理電路相結合,封裝在一個100%全屏蔽的外殼中,適用于諸多嵌入式 OEM 應用。

這款加速度傳感器提供兩種配置;一種適用于粘貼式安裝,一種適用于螺栓安裝。

應用

  • 機器監測
  • 嵌入式預防性維護
  • 低成本 OEM 安裝
  • 長久性結構研究
  • 嵌入式傳感器解決方案

優勢

  • TO-5 系列加速度傳感器
  • 3 線電壓輸出
  • 低成本嵌入式應用
  • 功耗 < 0.80 mA
  • ±20 g 和 ±500 g 量程
  • 帶寬高達 12 kHz
  • 全密封
  • -40°C 到 +100°C 工作溫度范圍
  • 外殼接地設計
  • 3.0-5.5 激勵電壓

常見問答:

問:建議在 IEPE 805 型和 808 型加速度傳感器的激勵電路中使用多大電容值的隔直流電容器?
答:推薦使用 10 µF 的電容器。

 

問:是否可以使用環氧樹脂將 805 型和 808 型直接安裝到測量表面?
答:805 型和 808 型系列加速度傳感器的外殼連接到電路接地端。如果安裝表面不導電,則不會有任何問題。但是,如果安裝表面導電,則必須注意確保安裝中不存在接地回路。建議使用下面所示的選配隔離安裝外殼完成此類安裝,以避免產生任何接地回路故障。

 

問:832 型和 834 型系列加速度傳感器的數據手冊指示激勵電壓范圍為 3.3 到 5.5 Vdc。可以在更低的激勵電壓下使用加速度傳感器嗎?
答:我們的工程師已經證實,最低可在 2.7 Vdc 的激勵電壓下使用這些加速度傳感器。保險起見,我們在數據手冊中指定為 3.3V。我們之前還對加速度傳感器開展了信號預熱測試,證實了以下性能。信號在 30 毫秒時收斂到最終值的 98%。不存在任何過沖現象。這是單極響應的典型特性,由其濾波決定 …95%(三個時間常量的延遲時間)。


問:參考上述問題,較低的激勵電壓如何影響滿量程測量范圍?
答:雖然 832 型和 834 型系列加速度傳感器在 3.3 Vdc 電池電源下運行可實現ZUI佳性能,但該加速度傳感器也可以在 2.7 至 5.5 Vdc 的激勵電壓 (ExcV) 下運行。然而,由于偏壓取決于激勵電壓,3.3 Vdc 以外的激勵電壓將影響加速度傳感器的滿量程范圍。
以下公式可用于計算使用 3.3 Vdc 以外的其他激勵電壓時,加速度傳感器的滿量程范圍。
滿量程范圍 (g) = [ExcV – 0.3V - (ExcV/2)]/靈敏度 (V/g)
例如,832-0200 型的 z 軸靈敏度為 6.41 mV/g,激勵電壓為 2.8 Vdc
滿量程范圍 = [2.8V – 0.3V - (2.8V/2)]/0.00641V/g = 172g

問:832 型和 834 型的數據手冊顯示工作溫度范圍為 -40°C 到 +125°C。-40°C 的下限不夠低;我們需要測量低至 -55°C 的溫度。為了滿足此要求,您有什么建議嗎?

答:我們在 -55°C 的溫度下測量了偏差。832-0500 直流偏壓隨溫度變化的測量結果如下,同 25ºC 相比,-55ºC 下的直流偏壓改變了約 0.5%:

  25ºC -55ºC
X 1.7423 V 1.7535 V
Y 1.7412 V 1.7477 V
Z 1.7928 V 1.8035 V

-55ºC 時總電流供給為 4.1uA,仍在規定范圍內。但若要在 -55°C 下連續使用,建議使用 832M1 型和 834M1 型。

 

問:關于將 832 型和 834 型組裝到電路板的過程,您是否有更細致的了解?我們的電路板組件部門有些擔心此部件的手動焊接過程。數據手冊表明加速度傳感器無法承受高溫的回流焊工藝,建議采用手動焊接。我希望更詳細地闡述這條規定。

答:提出該警告是因為在回流焊后輸出存在靈敏度偏移的潛在風險。這些裝置能夠承受回流焊工藝。但我們警告不要采用這種工藝,因為我們發現回流焊后靈敏度下降 1-2%。由于我們采用滿足 RoHS 符合性的無鉛焊接,因此回流焊曲線中的峰值溫度為 +250°C。回流焊曲線溫度較低,因此產生的靈敏度偏移可以忽略不計。如果您使用 Sn63 或 Sn62(低共熔點分別為 183°C 和 179°C)等含鉛焊料,則回流焊峰值溫度不得超過 +210°C(最多 60 秒)。這種情況下允許采用回流焊接。

 

問:我們通常在電路板上涂敷保形涂層以保護電路,保形涂層是否存在問題(810M1、820M1、832M1、834M1)?

答:不存在,保形涂層沒有任何問題。慣性質量系統和處理電路在涂層保護下,處于全密封狀態。

 

問:涂敷保形涂層后,是否可以烘烤電路板(810M1、820M1、832M1、834M1)?
答: 可以。832M1 型可在 +93°C 下過夜烘烤。在加工過程中,裝置在 +121°C 下烘烤了 24 小時。

 

問:確認下,在 0g 輸出時,加速度傳感器的輸出是否為電源電壓的一半?那么遇到負加速度時,結果是接近 0,而不是負值?
答:是的。是這樣的。輸出的標稱值將在偏壓基礎上浮動 +/-1.25V。如果加速度傳感器的范圍在 +/-100g,激勵電壓為 3.3V(偏置電壓為 1.65V),則輸出的標稱值為 0.4V 到 2.9V。

 

問:TE Connectivity 能否提供更高溫度版本的 832M1 型和 834M1 型?
答:可以,我們可以制造工作溫度范圍為 -40°C 至 +150°C 的高溫版本,但電流消耗為 60 uA。型號是 832HT 和 834HT。


問:如果(焊接后)沿邊緣使用結構環氧樹脂來加固電路板上的加速度傳感器,這是否會影響傳感器的振動響應?您是否可以推薦一種加固技術?
答:不,這并不會影響傳感器的響應,實際上我們建議在焊接后加固傳感器附件。通常,我們建議客戶使用低粘度氰基丙烯酸酯粘合劑(如樂泰 4501),環氧樹脂芯吸到加速度傳感器下,填充與電路板之間的間隙。

 

問:板裝式加速度傳感器(810M1、820M1、832M1、834M1)要實現zui佳高頻響應,建議使用哪種安裝技術和材料?
答:為了實現zui佳頻率響應,我們建議將加速度傳感器直接安裝到要測量的結構上。可以使用粘合劑來固定加速度傳感器。采取預防措施,防止將電路板下方的輸出焊盤短路。通過將加速度傳感器安裝到陶瓷或混合電路板上,也可以獲得良好的頻率響應。對于需要寬帶寬測量的應用,應避免使用 FR4 板,因為 FR4 材料會在測量系統中引入諧振頻率。如果將導線連接到輸出焊盤上,則需要定期適當固定這些導線,以zui大限度地減少電纜運動,否則可能會給輸出信號增加噪聲和諧振頻率。

 

問:832 型和 834 型加速度傳感器焊盤上的電鍍材料含有哪些成分?
答:電路板跡線是鍍鎳和鍍金的鈦鎢合金。至少 50 微英寸的金(按照 MIL-G-45204 鍍 99.9% 純金,III 類,A 級),50-350 微英寸的鎳(按照 AMS-QQ-N-290,I 類)

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