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Beschleunigung
Servo K-Beam® Beschleunigungssensor
Typ 8330B3
Kraftkompensierter kapazitiver Beschleunigungssensor Ein kapazitiver einachsiger Beschleunigungssensor zur Messung statischer Beschleunigung oder sehr geringer Schwingamplituden bei sehr tiefen Frequenzen. Der Typ 8330B3 weist eine sehr hohe Auflösung, einen ausgezeichneten Frequenzgang und Unempfindlichkeit auf thermische Transienten und Querbeschleunigung auf. Ø 41,4
• Statisches und dynamisches Ansprechen • Empfindlichkeit 1 200 mV/g • Auflösung 1,3 µg bei <10 Hz • Hohe Unempfindlichkeit auf thermische Transienten • Niedrige Seitenempfindlichkeit • Gewicht 95 Gramm • Stossfestigkeit 1500 gpk • ä konform
8330B3_000-897d-10.13
Beschreibung Der Beschleunigungssensor Servo K-Beam Typ 8330B3 ist ein analoger kraftkompensierter Sensor mit einem mikromechanisch gefertigten kapazitiven MEMS-Messelement aus Silizuium, das eine ausgezeichnete Brandbreite, einen weiten dynamischen Bereich, Stabilität und Robustheit ausweist. Zwischen der oberen und unteren fest stehenden Elektrode befindet sich die mit Siliziumfedern beweglich aufgehängte seismische Masse aus Silizium. Ein ASIC misst die Position dieser Masse, indem die Ladungsdifferenz zwischen der oberen und unteren Elektrode bestimmt wird. Eine Kompensationsschaltung erzeugt eine elektrostatische Rückstellspannung, mit welcher die bewegliche Masse beaufschlagt wird. Dadurch wirkt auf die Masse eine Rückstellkraft, mit welcher sie in die Mittenpo-sition gebracht wird und somit die Kapazitäten auf beiden Seiten gleich sind. Das Sensorelement und die Verarbeitungselektronik befinden sich in einem hermetisch dichten Titan-Gehäuse. Ein hart-eloxiertes Gehäuse sorgt für die Masseisolierung. Der Sensor wird von einer bipolaren Spannungsquelle mit ±6 bis ±12 VDC versorgt. Montage Für zuverlässige und genaue Messungen muss die Montagefläche sauber und eben sein. Der Beschleuigungssensor kann mit Klebstoff oder den mitgelieferten Schrauben direkt an der Prüfstruktur befestigt werden. Das Bedienungshandbuch für den Typ 8330B3 enthält detaillierte Angaben über die Vorbereitung der Montagefläche.
38,1
22,9
49,8
Ø 3,3 typ. 4
23 Masse Kontakt 2
+ Strom Kontakt 1
26,2 +g
Spannungsausgang Kontakt 4
– Strom Kontakt 3
Anwendung Dank seinen aussergewöhnlichen Eigenschaften eignet sich der Servo K-Beam hervorragend zum Ersetzen herkömmlicher Servo Beschleunigungssensoren in Anwendungen, bei denen geringe Beschleunigungsamplituden bei sehr tiefen Frequenzen oder statischen Vorgängen gemessen werden müssen. Spezifische Anwendungsgebiete sind: • Modalanalyse grosser Strukturen (z.B. Brücken) • Aktive Schwingungskontrolle bei optischen oder PräzisionsFertigungsprozessen • Plattform-Nivellierung; Beschleunigungs- und Neigungsmessungen • Hochgeschwindigkeitszüge; Messungen der Neigung und seitlichen Schwingungen • Messung von seismischen Ereignissen an Strukturen bei einem Erdbeben • Komfort im Fahrzeug und allgemein Schwingungen in der PKW/LKW-Fahrdynamik Page 1/2
Die Informationen entsprechen dem aktuellen Wissensstand. Kistler behält sich technische Änderungen vor. Die Haftung für Folgeschäden aus der Anwendung von Kistler Produkten ist ausgeschlossen.
© 2013, Kistler Gruppe, Eulachstrasse 22, 8408 Winterthur, Schweiz Tel. +41 52 224 11 11, Fax +41 52 224 14 14,
[email protected], www.kistler.com Kistler ist eine eingetragene Marke der Kistler Holding AG.
Servo K-Beam® Beschleunigungssensor, Kraftkompensierter kapazitiver Beschleunigungssensor, Typ 8330B3
Technische Daten Beschleunigungsbereich
gpk
±3
Ausgangsbegrenzung
g
±3,5
mV/g
1 200
Ruhespannung bei 0 g
mV
0 ±260
Auflösung/Schwellwert typ. 0 … 10 Hz
µgrms
1,8
%FSO %FSO %FSO
±0.3 ±1 ±1,7
Hz
6 600 0 … 500
Empfindlichkeit, ±10 % (Ref 100 Hz)
Amplituden-Nichtlinearität | Eingang | innerhalb ± 2 g (typ.) | Eingang | innerhalb ± 2,5 g (typ.) | Eingang | innerhalb ± 3 g (typ.) Resonanznennfrequenz, nom. Frequenzbereich, ±5 %
Hz
Frequenzbereich, ±5 % typ.
Hz
0 … 750
Frequenzbereich, ±3 dB typ.
Hz
0 … 1 800
Rauschdichte (0 … 100 Hz) typ. Rauschen 0 … 100 Hz (typ.)
µgrms/√ Hz
0,4 (0,5 max)
µgrms
4
Phasenverschiebung max. bei 0 Hz
°
0
Phasenverschiebung max. bei 100 Hz
°
–1
Phasenverschiebung max. bei 750 Hz
°
–12
Phasenverschiebung max. bei ±3 dB, typ.
°
–30
Dezentrierung Sensorachse, typ. Seitenempfindlichkeit typ. (max. 3)
mrad %
Mitgeliefertes Zubehör • Montagewachs • (4) Befestigungsschrauben, 4-40 UNC-3A x 1,25" lang • (4) Befestigungsschrauben, M3 x 30 mm lang
Typ 8432 431-0517-001
Zubehör (optional) • 2 m Kabel, 4-polig neg. Microtech auf Lötanschlüsse, entsprechend Leitungsstrom und Signalausgangskabel • Speise- und Signalausgangskabel, 4-Pol Microtech Äquivalent neg. Stecker auf 3x Bananenstecker für Speisung und BNC pos. für Signalnausgang. x = 2, 5, 10 Meter • Triaxaler Montagewürfel
Typ 1592M1
Bestellbezeichnung • Beschleunigungssensor Servo K-Beam, ±3 g
Typ 8330B3
431-0519-001
1788A…
8530K01
0,25 (0,6 max) 1
Messen
Verbinden
Analysieren
Umgebungseinflüsse Vibration (Rauschen, 20...2000 Hz)
grms
Stoss (halbsinus, Impuls 0,5 ms)
gpk
1 500
ppm/°C
±250
µg/°C
±325
Thermische Nullpunktverschiebung typ. Temperaturkoeffizient der Ruhespannung typ.
20
Betriebstemperaturbereich
°C
–40 … 85
Lagertemperaturbereich
°C
–55 … 85
Typ 8330B3 Kapazitiver Beschleunigungs-
Typ 1788A 4-pol. neg, BNC pos.
sensor
Datenauswertegerät nicht mitgeliefert
(3) BananenStecker
Spannungsversorgung
Ausgang Impendanz nom.
W
<40
Lastwiderstand min.
kW
5 000
Kapazitive Belastung max.
pF
10 000
Stromversorgung Spannung (bipolar)
VDC
±6 … ±12
Strom, nom.
mA
12
2-pol. Spannungsversorgung nicht mitgeliefert
Bild 1: Messkette
Merkmale
000-897d-10.13
Gehäuse
Titan
Sensorelement
Typ
Gehäuse/Basis
Material
Schutzart Gehäuse/Steckverbinder (EN 60529) Stecker
Gewicht
eloxiertes Alu IP68
Typ
4-polig pos.
Typ
Kopfschraube
Masseisolierung Montage (Bohrungsdurchm. 3,3”)
kapazitiv/ MEMS
Ja Gramm
95
1 g = 9,80665 m/s2, 1 Inch = 25,4 mm, 1 gram = 0,03527 oz, 1 lbf-in = 0,113 N·m
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