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
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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.
© 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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