Accelerometri. Accelerometri. Modello di riferimento e similari Taratura Tipi e modelli Usi comuni Montaggio e precauzioni

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1 Acceleroer Acceleroer Modello d rfereo e slar Taraura Tp e odell Us cou Moaggo e precauzo

2 Modello d rfereo k el c y, y&, & y x, x&, & x Ipoedo l equlbro daco: k el y x & & y c y& x & x, x&, & x vbrazoe da surare y, y&, & y z, z&,,& z vbrazoe della assa erzale vbrazoe relava ra assa erzale e gusco del rasduore z xy && y + k y x + c y& el x& & z + cz& + kel z x & Modello del II orde z è l oupu del rasduore, che vee po surao da u rasduore d sposaeo. 0

3 Y Y S Y y S x Cos x S x exp exp exp exp && && & & Modello d rfereo S z Cos z S z Y Y Y S Y y Y Y Y Cos Y y exp exp exp exp exp && && & & && && & & Sosuedo le equazo coplesse 1

4 k c el + + Dverse gradezze possoo essere cosderae pu: Sposaeo H Ssoero Modello d rfereo + + x z k cz z el & & & && Sposaeo Velocà Accelerazoe c k H s + Ssoero c k H s + acceleroero c k H s + Velocero

5 Dvdo ueraore e deoaore per k el 1 k el ad el el el el k k c k c k c ξ Percò: Modello d rfereo Percò: H ξ / / 1 / + Ssoero H ξ / / 1 1/ + acceleroero H ξ / / 1 / + velocero

6 Ssoero Il surado è l oscllazoe dell eleeo vbrae H ξ H ξ 1 1 a H ξ π / ξ

7 Acceleroero Il surado è l accelerazoe, la leura avvee surado lo sposaeo della assa erzale acceleroero a deflessoe H qo/kq ξ 1.5 ξ 0.1 ξ 0. ξ 0.4 ξ 0.6 Secod order srue: FRF Module ξ ξ / Secod order srue: FRF phase H H π a 1 φ[ ] ξ ξ ξ 0 ξ 1.5 K/k s sesblà saca / ξ 1

8 Modello d rfereo Gl acceleroer a deflessoe possoo essere realzza usado dvers prcp d sura per valuare lo sposaeo della assa Acceleroer a sposae relav: capacvo, duvo, poezoerco Acceleroer eseserc o pezoressv Acceleroer pezoelerc Acceleroer MEMS capacv or pezoressv Ad esepo cosderado u acceleroero eseserco Eseser vbrazoe da surare Forza erzale sulla assa Deforazoe dell asa x, x&, x& Msura d deforazoe R

9 Modello d rfereo Propreà degl acceleroer a deflessoe: DEFLESSIONE AERAMENTO RELATIVO ASSOLUTO CONTATTO SENA CONTATTO

10 Modello d rfereo Effe d carco: sulla relazoe assa olla sulla frequeza del surado F M a a a K M C F F M a a F K M + M C F a a 1+ M La assa dell acceleroero dovrebbe essere pccola se cofroaa co la assa vbrae rf K M rf K M + rf rf 1+ M

11 Taraura degl acceleroer Gl acceleroer soo solaee ara a 1000 rad/s 159. Hz co apezze d 10 /s.

12 Taraura degl acceleroer Il eodo erferoerco è usao solo per la araura d sadard prar azoal, ere ecche pù prache soo usae coueee co rasduor capoe: Back o back acceleroero da arare Acceleroero capoe A o s Tavola vbrae V u ap. DAQ V r ap Sesblà a u V k k u u u a k r V k r r r V V u r

13 Taraura degl acceleroer

14 Tp e odell d acceleroer Acceleroer capacv: sesbl ad u cabo ella capacà elerca dervae dall accelerazoe. L acceleroero sura la varazoe d capacà ra ua codzoe sazoara ed ua daca. Pezoacceleroer: sfruao aeral coe crsall d quarzo, che geerao poezale elerco se vee posa ua deforazoe. L effeo pezoelerco cosse ella rdsposzoe d carche elerche a causa dello sforzo eccaco. Acceleroer pezoressv ed eseserc: fuzoao surado la resseza elerca d u aerale che vara quado queso vee deforao. Acceleroer ad effeo Hall Effec: surao la varazoe d esoe orgaa da u cabaeo del capo ageco aoro all acceleroero

15 Tp e odell d acceleroer Acceleroer Mageoressv: fuzoao surado varazo d resseza elerca causaa da u capo ageco. La sruura ed l fuzoaeo soo aalogh agl acceleroer ad effeo Hall, a o è rchesa ua sura d esoe, solo d resseza. Acceleroer a rasfereo d calore: sura cabae er d rasssoe erca lega all accelerazoe. Ua sgola sorgee d calore è sospesa su ua cavà, ersor pos u aoro surao asere geoerche el rasfereo erco dovu allo sposaeo della assa calda. Mcro-Elecro Mechacal Syse MEMs: ecologe basae su ua vasa sere d srue e eodologe, che soo usae per creare sruure d deso croerche u lleso d ero. Quese ecologe s rfao coe prcpo d sura a quao gà vso precedeza, a la loro scala l rede olo faclee usabl ol seor e facl da egrare.

16 Servoacceleroer L accelerazoe è copesaa da ua reroazoe che aee la assa fera: eodo ad azzeraeo ala sesblà > 1000 V/g basse frequeze Hz

17 Pezoacceleroero Il parallelo assa olla sorzaore è dao da u prsa pezoelerco, co ua pccola assa ed ua ala rgdezza. Noralee l crsallo è precarcao. Nessuo sorzaore agguo: sorzaeo olo basso 0.3. Hgh sesvy acceleroero Mass 43 g Ses.10 pc/s - Freq Hz Hgh frequecy acceleroero Mass 0.63 g Ses pc/s - Freq Hz

18 Pezoacceleroero Il crsallo ha u ala pedeza, qud per surare la carca è ecessaro usare u volero ad ala pedeza, al fe d evare che la sura sessa caus la scarca del crsallo. Pochè spesso queso è possble, u preaplfcaore è usualee collegao ra l rasduore ed l ssea d acquszoe. La preaplfcazoe può avvere carca o esoe. Solaee s usao aplfcaore d carca oppure aplfcaor d esoe dreaee a bordo del rasduore crcu a bordo. L aplfcazoe esoe è da evare quado s usao cav lugh a causa della resseza de cav.

19 Pezoacceleroero Pezoacceleroer co crcuo a bordo soo dspobl sul ercao co var o: ICP rade ark d PCB pezorocs, IEPE Bruel & Kjaer e ol alr. L acroo pù oo è ICP Iegraed Crcu Pezoelecrc.

20 Pezoacceleroero L aplfcazoe a bordo ICP/IEPE rchede a sua vola u codzoaore per forre l aleazoe rchesa

21 Pezoacceleroero Three axal ICP I codzoaor ICP soo copa, affdabl ed ul, a possoo preseare proble eperaura, lega alla sesblà erca del crcuo a bordo Moo axal ICP

22 Tp e odell d acceleroer ATTENIONE: I crsall pezoelerc col epo ralleao le loro carche eraee, qud sure bassa frequeza 3-5Hz o soo possbl

23 Us prcpal Vbrazoe: Cofor vbrazoale uao Dagosca dusrale su acchar Dagosca cvle su edfc Accelerazoe: Sse d avgazoe erzale Msura e rlevaeo degl pa Caraerzzazoe daca de aeral

24 Moaggo e precauzo

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27 Moaggo e precauzo