Datenblatt Typ 8315A

Beschleunigung
K-Beam® Beschleunigungssensor
Typ 8315A...
Kapazitives MEMS, 1-Achsen-Beschleunigungssensor
Der Typ 8315A… bildet eine Produktreihe aus hochempfindlichen, rauscharmen einachsigen Beschleunigungssensoren
zur Messung von Beschleunigung und niederfrequenten Vibrationen in der Hauptachse. Die Funktionen des Beschleunigungssensors sind:
• Messbereiche: ±2 g, ±10 g, ±30 g, ±50 g, ±100 g, ±200 g
• Frequenzbereich: 0 ... 1 000 Hz (5 %) (ausser ±2 g)
• Ausgangsoptionen des Beschleunigungssensors: bipolar
±4 V oder unipolar unsymmetrisch einpolig geerdet 2,5 V
±2 V und differenzial ±4 V oder ±8 V
• Betriebstemperatur: –54 … 125 °C
• Geringer Rauschpegel
• Ausgezeichnete Temperaturbeständigkeit
• Grundfläche 25,4x21,6 mm
• Grosser Spannungsversorgungsbereich, 5 … 50 VDC
• Schockfestigkeit 6 000 gpk
• ä-konform
8315A_000-859d-08.15
Beschreibung
Die Produktreihe der kapazitiven Beschleunigunssensor des
Typs 8315A… verwendet ein kapazitives Sensorelement in
Form eines mikro-elektromechanischen Systems (MEMS) aus
Silizium. Das Sensorelement besteht aus einer sehr kleinen seismischen Masse und einem zwischen zwei Platten befindlichen
Biegebalken. Mit der Biegung der seismischen Masse unter der
Beschleunigung ändert sich die elektrische Kapazität zwischen
diesen beiden Platten. Die AC-Ansteuerung und die synchrone
Amplituden-Demodulationsschaltung im internen Signalrichter des Beschleunigungssensors liefert ein analoges Ausgangssignal, das proportional zur angewendeten Beschleunigung ist.
Für das Gehäuse bzw. die elektrische Schnittstelle gibt es drei
Optionen (AC, TA, TB), die auch die verfügbaren Ausgangssignalformate bestimmen. Der Beschleunigungssensor wird
von einer einzelnen Spannungsversorgung zwischen 6 und 50
VDC versorgt (auf Anfrage sind Optionen mit Spannungsversorgungen von +5 VDC lieferbar).
Die Option AC besteht aus einem hart-eloxierten Alu-Gehäuse mit Epoxiddichtung und einem integrierten PVC-Kabel.
Der maximale Temperaturbereich beträgt 85 °C. Die verfügbaren Ausgangssignalformate sind bipolar, 0 ±4 V, unipolar
2,5 ±2 V jeweils unsymmetrisch und differenzial 0 ±4 V oder
0 ±8 V.
Das Sensorelement und die Elektronik sind in diesem leichten
Gehäuse mit variantenabhängiger Abdichtung und integrierter
Masseisolierung enthalten.
Die Informationen entsprechen dem aktuellen Wissensstand. Kistler behält sich
technische Änderungen vor. Die Haftung für Folgeschäden aus der Anwendung
von Kistler Produkten ist ausgeschlossen.
Typ 8315A … TA
Abmessungen
32,0
25,4
21,6
Ø 3,18 typ.
8,97
21,0
13,4
Hermetische MiniStiftbuchse, 4-polig
10,8
+g
4,5
Lage des Sensorelements
Zeichung für Typ 8315A...TA (Einheiten: mm)
Die Optionen TA und TB bieten ein verschweisstes Titan-Gehäuse mit einem industriellen Standardsteckverbinder, 4-polig,
¼"–28 oder einem integrierten Kabel mit PTFE-Mantel. Der
maximale Temperaturbereich beträgt 125 °C. Die verfügbaren
Ausgangssignalformate sind bipolar unsymmetrisch g 0 ±4 V
(mit Temperaturausgang), unipolar unsymmetrisch 2,5 ±2 V
(mit Temperaturausgang) und differenzial bipolar 0 ±4 V oder
0 ±8 V. Der Temperaturausgang ist nützlich, wenn ein externer
Ausgleich vom Nullversatz des Ausgangssignals gewünscht
wird. Das Sensorelement und die Elektronik befinden sich in
einem leichten verschweissten Titan-Gehäuse und bilden eine vollhermetische Konstruktion mit integrierter Masseisolierung. Bei einer Klebemontage sorgt die hart-eloxierte Platte
an der Unterseite des Sensors für die Masseisolierung. Bei einer
Schraubmontage werden die Sensoren mit isolierten Schraubeinsätzen in den Bohrungen geliefert, um die masseisolierte
Montage in Verbindung mit der hart-eloxierten Bodenplatte
des Sensors zu gewährleisten.
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©2007 .. 2014, 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.
K-Beam® Beschleunigungssensor - Kapazitives MEMS, 1-Achsen-Beschleunigungssensor, Typ 8315A...
Anwendung
Der Typ 8315A… ist ein einachsiger Beschleunigungssensor
für die Messtechnik. Er ist für eine Vielzahl von Anwendungen
in der F+E und bei OEM gut geeignet, wo präzise Messungen
und Gehäuse für anspruchsvolle Anwendungen und Umgebungsbedingungen erforderlich sind.
8315A_000-859d-08.15
Die Sensorkonstruktion wurde besonders für statische und
niederfrequente Anwendungen optimiert, wie sie häufig in
der Luft-/Raumfahrt, im Automobilwesen, bei Baustrukturen,
seismischen und sonstigen F+E-Studien vorkommen. Besonders in der Luft- und Raumfahrt werden bei Boden- und
Flugtests häufig die Dynamik und strukturelle Schwingungen
untersucht, um die Leistungsparameter, Zuverlässigkeit und
Intaktheit zu bewerten. Bei Labor- und Strassentests im Automobilwesen werden Systemparameter wie z.B. Fahrverhalten
und Fahrdynamik untersucht und strukturelle Analysen durchgeführt, um die Leistungsparameter, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit zu bewerten. Baustrukturen wie z.B. Brücken werden
häufig in Bezug auf ihr strukturelles Verhalten untersucht, um
die Intaktheit der Struktur zur Gewährleistung der Sicherheit
zu bewerten. Seismische Boden- und Strukturprüfungen werden durchgeführt, um die Auswirkungen eines Erdbebens und
sonstiger natürlicher Phänomene zu messen. Die Versionen mit
Differenzausgang werden bei Überwachungsanwendungen
eingesetzt, wo eine höhere Störunterdrückung erforderlich
ist oder DMS-Messtechnik mit Konstantspannung verwendet
werden soll. Andere Beispiele für F+E-Untersuchungen sind
Messungen der Bewegungen an Lebewesen in der Biomechanik, oder Roboter- und Plattformbewegungungen.
Montage
Die Montagefläche muss sauber und eben sein, damit zuverlässige und genaue Messungen erhalten werden können.
Der Beschleunigungssensor kann für eine masseisolierte Montage mit den gelieferten Schrauben oder dem Klebstoff direkt
an der Prüfstruktur befestigt werden. Für die Montage des
Typs 8315A… werden mehrere Zubehörelemente angeboten.
Der Typ 8464K01 ist eine selbstklebende Montagebasis mit
2 Gewindebohrungen 4-40 UNC für die Montage des Sensors
mit den gelieferten Schrauben. Der Typ 8464K02 ist ähnlich
wie der Typ 8464K01, doch er verfügt über eine Bohrung
10-32 UNF für eine masseisolierte Bolzenmontage. Der Typ
8464K03 ist ebenso ähnlich wie der Typ Typ 8464K01 und
verfügt über eine magnetische Befestigung für den Sensor.
Der Typ 8522 ist ein triaxialer Montagewürfel, der für die Sensoren der Produktreihe des Typs 8315A eine bi- oder triaxiale
Lösung bietet. Das Bedienungshandbuch für den Typ 8315A…
enthält detaillierte Angaben über die Vorbereitung der Montagefläche.
Typ 8315A … TB
Abmessungen
25,4
vom Kunden angegebene Länge (m)
21,6
Ø 3,18 typ.
8,97
21,0
13,4
4-poliges abgeschirmtes Kabel mit
FEP-Mantel (die Isolierung der einzelnen Leiter ist aus PTFE) - Leiter
30 AWG (7 x 38)
10,8
4,5
Lage des Sensorelements
Typ 8315A … AC
Abmessungen
25,4
vom Kunden angegebene Länge (m)
21,6
Ø 3,18 typ.
8,97
21,0
13,4
6-poliges abgeschirmtes Kabel mit Mantel aus
thermoplastischem Elastomer (die Isolierung der
einzelnen Leiter ist aus FEP) - Leiter 30 AWG
(7 x 38)
8,89
3,23
Lage des Sensorelements
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Die Informationen entsprechen dem aktuellen Wissensstand. Kistler behält sich
technische Änderungen vor. Die Haftung für Folgeschäden aus der Anwendung
von Kistler Produkten ist ausgeschlossen.
©2007 ... 2014, Kistler Group, Eulachstrasse 22, 8408 Winterthur, Schweiz
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Kistler ist eine registrierte Handelsmarke der Kistler Holding AG.
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Technische Daten
Typ
Einheit
Beschleunigungsbereich
g
±2
Frequenzbereich ±5 %
Hz
0 … 250
0 … 1 000
±10 %, typ.
Hz
0 ... 800
0 ... 1 750
±3 dB, typ.
Hz
0 ... 1 350
0 ... 2 800
Empfindlichkeit ±5 % (Ref. 100 Hz),
Ausgangstyp A, Ausgang 0 ±4 V FSO
Ausgangstyp B, Ausgang 2,5 ±2 V FSO
Ausgangstyp C, Differenzial 0 ±4 V FSO
Ausgangstyp D, Differenzial 0 ±8 V FSO
mV/g
mV/g
mV/g
mV/g
2 000
1 000
2 000
4 000
400
200
400
800
133,3
66,6
133,3
266,6
Resonanznennfrequenz
kHz
1,3
2
4
Seitenempfindlichkeit, typ. (max.)
%
1,0 (3,0)
Dezentrierung Sensorachse, typ. (max.)
mrad
10 (30)
Amplitudenlinearität, max.
%FSO
Phasenverschiebung (max.) bei 0 Hz
Grad
bei 10 Hz
Grad
bei 100 Hz
Grad
8315A2D0
8315A010
±10
8315A030
8315A050
±30
±50
8315A100
8315A200
±100
±200
80
40
80
160
40
20
40
80
20
10
20
40
5,1
7,2
11
±1
0
2
20
10
Rauschdichte, 0 ... 100 Hz, typ. (max)
0,025
mg/√ Hz 0,025 (0,030) 0,125 (0,15) 0,375 (0,45) 0,625 (0,75) 1,25 (1,5)
2,5 (3)
Rauschen 0 ... 100 Hz, typ.
mg
0,25
1,25
3,75
6,25
12,5
25
Auflösung (Schwellwert), typ.
mg
0,35
1,75
3,85
8,75
17,5
35
Elektrisch
Ausgang 0 g, Ausgangstyp Typ (A, B, C, D) mV
0 ±60 (A); 2 500 (B) ±60 (C); 0 ±120 (D)
Kapazitive Belastung, max.
μF
Lastwiderstand, min.
kΩ
0,5
30
Ausgangswiderstand, typ.
Ω
300
Versorgungsnennstrom
mA
1,6
Speisespannung, Temperatur
VDC
6 … 50 (≤100 °C); 6 … 35 (≤110 °C); 6 … 20 (≤120 °C); 6 … 12,5 (125 °C)
Verpolschutz
Ja
Umgebung
Stoss, (halbsinus, 200 μs)
g
Sinus (Rauschen, 20 ... 2 000 Hz)
Gramm
6 000
Lagerungstemperaturbereich
°C
–55 … 125 (Gehäuse TA oder TB); –55 … 85 (Gehäuse AC)
Betriebstemperaturbereich
°C
–55 … 125 (Gehäuse TA oder TB); –55 … 85 (Gehäuse AC)
20
Empfindlichkeit, Temperaturkoeff., typ. (max) ppm/°C
±100 (±300)
Empfindlichkeit, Temperaturkoeff., typ. (max) %/°C
Nullversatz, Temperaturkoeffizient,
typ. (max)
mg/°C
±0,01 (±0,030)
±0,1 (±0,8)
±0,5 (±4)
±1,5 (±12)
±2,5 (±20)
±5 (±40)
±10 (±80)
8315A_000-859d-08.15
Temperatursensor
Ausgang bei 20 °C
V
1,632
Empfindlichkeit
mV/°C
–11,77
Genauigkeit
°C
±5
Gehäuse
Titan oder eloxiertes Aluminium
Montage
Schrauben 4-40 UNC/M3
Abdichtung Gehäuse/Stecker (EN60529)
IP66 (Gehäuse klebegedichtet) (Gehäuse A TC);
IP68 hermetisch dicht (Gehäuse TA oder TB)
Masseisolierung
Ja
Gewicht (ohne Kabel)
Gramm
Kabellängen-Toleranz
m
15 (Gehäuse TA oder TB)/12 (Gehäuse AC)
±0,1
Ein Betrieb des Sensors mit einer höheren Versorgungsspannung als angegeben für die Temperaturen führt zu einer unwiderruflichen Beschädigung des Sensors.
1)
Wenden Sie sich an Kistler für die Versionen mit einer Versorgungsspannung von +5 VDC.
1 g = 9,80665 m/s2, 1 Zoll = 25,4 mm, 1 Gramm = 0,03527 oz, 1 lbf-in = 0,1129 N·m.
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Die Informationen entsprechen dem aktuellen Wissensstand. Kistler behält sich
technische Änderungen vor. Die Haftung für Folgeschäden aus der Anwendung
von Kistler Produkten ist ausgeschlossen.
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Tel.: +41 52 224 11 11, Fax: +41 52 224 14 14, [email protected], www.kistler.com
Kistler ist eine registrierte Handelsmarke der Kistler Holding AG.
K-Beam® Beschleunigungssensor - Kapazitives MEMS, 1-Achsen-Beschleunigungssensor, Typ 8315A...
8315A_000-859d-08.15
Mitgeliefertes Zubehör: Alu-Gehäuse
• Befestigungsschraube, M3x12 mm lang
• Befestigungsschraube, 4-40 UNC-2A x ½"
lang
• Faser-Unterlagscheibe
• Montagewachs
Typ/Art.-Nr.
431-0492-003
431-0375-005
Kontakt 1
Kontakt 4
Kontakt 3
434-0318-001
8432
Mitgeliefertes Zubehör: Titan-Gehäuse
• Befestigungsschraube, M3x14 mm lang
• Befestigungsschraube, 4-40 UNC-2A x 9∕16"
lang
• Montagewachs
Typ/Art.-Nr.
431-0492-004
431-0491-002
Optionales Zubehör
• Klebeadapter (masseisoliert)
mit zwei Innengewindebohrungen
4-40 auf der Sensorseite
• Montageadapter (masseisoliert) mit zwei
Innengewindebohrungen 4-40 auf der
Sensorseite, einer Durchgangsinnengewindebohrung 10-32 UNF, mit Bolzen
10-32 UNF
• Magnetische Montagebasis
• Triaxialer Montagewürfel mit Schraube
10-32 UNF-2A x ½" und Unterlagscheibe
Nr. 10, zwei Schrauben 4-40 UNC-2A x
7
∕16" mit Unterlagscheiben
• Adapterplatte für die RückwärtsKompatibilität mit der Montage des
Typs 8305/8310/8312 mit Bolzen 10-32
• Flexibles abgeschirmtes Kabel,
Silikonmantel-Anschlussleiter mit 4 Pin
1/4-28 neg. (passend zum Typ 8315 mit
integriertem Steckverbinders) auf Kabelschwänze (in den Längen 2, 5, 10 m u. sp)
• Verlängerungskabel, 4-adrig ¼ –28 neg.
an 4-adrig ¼ –28 neg. PTFE-Mantel (L = 2,
4, sp m)
• Ausgangskabel, 4-adrig neg., ¼ –28 neg.
auf 4 Kabelschwänze PTFE-Mantel (Typ
1592M1 = 2 m Kabel; Typ 1592M1sp
= spezifische Kabellänge)
• Halogenfreies Ausgangskabel, 4-adrig
neg., ¼ –28 neg. auf Kabelschwänze
(nur spezifische Länge)
Typ/Art.-Nr.
8464K01
Elektrische Schnittstelle
Kontakt 2
Ansicht des 4-poligen Steckverbinders ¼"– des Sensors
8432
Bestellschlüssel
Typ 8315A
Messbereich
8464K02
8464K03
8522
8464K04
1534AxxK00
±2 g
2D0
±10 g
±30 g
010
030
±50 g
±100 g
±200 g
050
100
200
Ausgangstyp *
0±4 V FSO, ohne Temperaturausgang
0±4 V FSO, mit Temperaturausgang
2,5±2 V FSO, ohne Temperaturausgang
2,5±2 V FSO, mit Temperaturausgang
0±4 V FSO, differenzial,
ohne Temperaturausgang
A0
AT
B0
BT
C0
0±8 V FSO, differenzial,
ohne Temperaturausgang
D0
Gehäuse/Elektrische Schnittstelle
1592Ax...
1592M1x...
1592M2sp...
Funktion-Ausgang
A (Kon- B (Leitertakt)
farbe)
C(Leiterfarbe)
Typ
A0, B0
Typ
AT, BT
Typ
C0, D0
1
Rot
Rot
Spannung
Spannung
Spannung
2
Schwarz
Schwarz
Rückleitung
Rückleitung
Rückleitung
3
Gelb
Grün
N/C
Temperatur
Ausgang–
4
Weiss
Weiss
Ausgang+
Ausgang+
Ausgang+
–
–
Orange
N/C
N/C
N/C
–
–
Blau
N/C
N/C
N/C
–
Abschirm.
Abschirm.
Gehäuse
Gehäuse
Gehäuse
Die Informationen entsprechen dem aktuellen Wissensstand. Kistler behält sich
technische Änderungen vor. Die Haftung für Folgeschäden aus der Anwendung
von Kistler Produkten ist ausgeschlossen.
Eloxiertes Alu-Gehäuse mit integr.
thermoplastischem Elastomer Kabel (max.
Temperatur bis 85 °C (nur Ausgangstypen
A0, B0 C0 und D0)
AC
Titan-Gehäuse 4-poligem Steckverbinder
(nur Ausgangstypen AT, BT, C0 und D0)
TA
Titan-Gehäuse mit integriertem Kabel
(PTFE)
(nur Ausgangstypen AT, BT, C0 und D0)
TB
Kabellänge
keine
00
sp = Länge in Metern (nur für Gehäuse AC
und TB/nur elektrische Schnittstelle)
sp
* Wenden Sie sich bitte an Kistler für die Optionen mit einer Versorgungsspannung von +5 VDC (E0, ET, F0, FT, G0, H0).
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©2007 ... 2014, Kistler Group, Eulachstrasse 22, 8408 Winterthur, Schweiz
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K-Beam® Beschleunigungssensor - Kapazitives MEMS, 1-Achsen-Beschleunigungssensor, Typ 8315A...
Messkette
Messen
Typ 8315A … AC
Typ 8315A … TB
Integriertes Kabel
Typ 8315A … TA
4-polig pos.
Typ 8315A … TA
4-polig pos.*
•
•
•
Verbinden
Intergrierter
Anschlussleiter
Verstärkung Ausgang
Analysieren
vom Kunden gestellt
Auslesung
vom Kunden gestellt
Auslesung
Typ 1592M1/1534A…
4-polig neg.
Anschlussleiter
Typ 1592A...
4-polig neg.
4-polig neg.
Typ 5210
Spannungsversorgung
•
•
•
•
•
•
Typ 1592A...
4-polig neg.
4-polig neg.
Typ 1511
BNC pos.
BNC pos.
Typ 5146A15
15-Kanal
Spannungsversorgung
Auslesung
Auslesung
Typ 1511
BNC pos.
BNC pos.
Typ 8315A bis 15
vom Kunden
gestellt
8315A_000-859d-08.15
* ausser den Typen C0 und D0 mit Differenzausgang
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