Надежная эксплуатация механических датчиков угловой скорости и линейного ускорения возможна при обеспечении их устойчивого функционирования под воздействием внешних факторов. В работе на вибростенде LDS V455 исследованы механические воздействия широкополосной (синусоидальной) вибрации и ударов на экспериментальные образцы микромеханических акселерометров. Полученные амплитудно-частотные характеристики экспериментальных образцов использованы для оценки их качества, которое выражается в линейности в достаточно широком частотном диапазоне и отсутствии резонансных пиков. С помощью вибростенда заданы интенсивность и продолжительность удара. Результаты экспериментов показали, что ударная нагрузка отрабатывается неодинаково для образцов механических акселерометров, рассчитанных на разные диапазоны значений измеряемого ускорения. Выяснено, что выходной сигнал у образцов в диапазоне измерений ускорения ±1,2 g ограничен сверху, у образцов в диапазоне до ±5 g сигнал не входит в заданный профиль. Установлено, что образцы ПЛУ 5-17 хорошо отрабатывают профиль удара. Показано, что допустимая ударная нагрузка на образцы механических акселерометров должна подбираться с учетом откликов, т.е. выходных сигналов при ударном воздействии.
Аунг Тхура
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
1. Вавилов В.Д., Тимошенков С.П., Тимошенков А.С. Микросистемные датчики физических вели-чин: монография. В 2 ч. Ч.1. – М.: Техносфера, 2018. – 550 с.
2. Тимошенков С.П., Симонов Б.М., Горошко В.Н. Надежность технических систем и техногенный риск. – М.: Юрайт, 2017. – 502 с.
3. Christian L. Sinusoidal vibration. – Second Ed. – Wiley book. – 2009. – Vol. 1. – 410 р.
4. Allyson L.H., Mark G.S., Herbert R.S. MEMS reliability. – Springer MEMS Reference Shelf, 2010. – 306 р.
5. Patrick L.W. Selecting accelerometers for mechanical shock measurements // Journal for Sound and Vi-bration. – 2007. – P. 14–18.
6. Аунг Тхура, Симонов Б.М., Тимошенков С.П. Исследование воздействия случайной вибрации на характеристики микромеханических акселерометров // Изв. вузов. Электроника. – 2019. – Т. 24. – № 5. – С. 511–520.
7. Оценка работоспособности чувствительного элемента преобразователя линейных ускорений и расчет основных параметров / В.В. Калугин, С.А. Анчутин, Е.С. Кочурина и др. // Приборы. Приборы и средства автоматизации. – 2018. – №9 (219). – С. 1–5.
8. Особенности конструкции и технологии изготовления чувствительного элемента микроакселеро-метра / С.П. Тимошенков, В.В. Калугин, С.А. Анчутин и др. // Сб. тез. Междунар. форума «Микроэлек-троника-2018» 4-й Междунар. науч. конф. «Электронная компонентная база и микроэлектронные моду-ли» (Алушта, 01–06 окт. 2018 г.). – М.: Техносфера, 2018. – С. 425–426.
9. Timoshenkov S., Kalugin V., Anchutin S., Kochurina E. Simulation of the sensitive elements of the mi-cro-accelerometer with the software product ANSYS // Proc. of International Conference «Micro- and Nanoelectronics – 2018». (Zvenigorod, 1–5 Oct., 2018). – M.: MAKS Press, 2018. – 95 p.
10. Keya Sanyal, Kalyan Biswas. Structural design and optimization of MEMS based capacitive accel-erometer // Devices for Integrated Circuit. IEEE. – 2017. – March.
11. Челпанов И.Б., Евстифеев М.И., Кочетков А.В. Методы испытаний микромеханических дат-чиков и приборов // Приборы. – 2014. – № 4(166). – P. 16–20.
12. Ефремов А.К. Об эквивалентности испытаний на воздействие случайной вибрации // Вестник МГТУ им. Баумана. – 2012. – №2 (27). – P. 22–38.
13. ГОСТ Р 51371-99. Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. – М., 1999.