德國Seika加速度傳感器NA2-10低噪聲設(shè)計

 德國Seika加速度傳感器NA2-10低噪聲設(shè)計

一、核心工作原理
機械-電容轉(zhuǎn)換
密封腔體內(nèi)注入高純度導(dǎo)電液，三枚平行鉑電極固定于腔底；
當外殼隨被測物體旋轉(zhuǎn)θ角時，液面始終保持水平，導(dǎo)致兩側(cè)電極與液體形成的有效面積出現(xiàn)ΔA∝θ；
面積差直接產(chǎn)生差動電容ΔC，經(jīng)內(nèi)部50 kHz正弦激勵與同步解調(diào)后轉(zhuǎn)換為直流電壓ΔV。
與MEMS加速度方案的本質(zhì)區(qū)別
MEMS輸出∝g·sinθ，一旦g變化或疊加動態(tài)加速度，傾角計算即出現(xiàn)誤差；
NA2-10輸出僅與“幾何浸液面積差"成正比，與g無關(guān)，因此在赤道、珠峰甚至月球表面校準一次即可全球通用。
二、集成電子與溫度補償
激光微調(diào)電壓歸一化放大器
生產(chǎn)階段對每個傳感器進行5點角度、11點溫度激光修調(diào)，靈敏度溫漂≤±0.002 %FS/℃，零位溫漂≤±0.003 %FS/℃。
低功耗、低噪聲設(shè)計
9–30 V非穩(wěn)壓供電，典型電流<2 mA；
有源2階低通濾波器(可定制截止頻率)抑制機械與電磁高頻噪聲，輸出紋波<0.5 mVrms。
保護與隔離
反向電壓、短路、±500 V浪涌保護；
高品質(zhì)塑料外殼實現(xiàn)測量點與系統(tǒng)地電流隔離，避免接地環(huán)流。
三、關(guān)鍵性能指標
測量范圍：±10°（單軸）
供電：9…30 VDC
輸出：0.5…4.5 V（比率計）或0…5 V（絕對值）可選
非線性：≤ ±0.15 %FS
分辨率：0.001°（10 Hz帶寬，RMS）
長期穩(wěn)定性：≤ ±0.05°/年
工作溫度：?40…+85 ℃
外殼：L×W×H ≈ 32 mm×18 mm×9 g，可直接焊裝或膠封到PCB
四、典型應(yīng)用
工程機械支腿/臂架調(diào)平：無懼發(fā)動機高頻振動與野外溫度劇變；

太陽能單軸跟蹤：輸出0…5 V直連PLC，夜間無需重新校準；
實驗室平臺、天線轉(zhuǎn)臺、激光跟蹤儀：提供長期“零位不漂移"角度基準；
船舶與水下機器人：無機械活動部件，抗鹽霧、抗沖擊，可在密閉艙內(nèi)灌膠長期服役。
五、安裝與使用要點
任意方向安裝，但敏感軸必須與被測旋轉(zhuǎn)軸重合；
推薦用M3螺釘+硅橡膠緩沖墊，避免外殼機械變形；
輸出阻抗≈100 Ω，可驅(qū)動5 m以內(nèi)屏蔽電纜；若距離更遠，建議加Seika SB1I傳感器盒進行4…20 mA轉(zhuǎn)換；
零位可360°微調(diào)：松開夾緊環(huán)，旋轉(zhuǎn)外殼至所需機械零點，再鎖緊即可，無需重新標定。

應(yīng)用

NA2、NA3 和 NA4 可以是 用于需要小型和輕型設(shè)備的測量， 可替換性、相對較大的傾斜度的測量和 標準化的模擬電壓輸出信號。

測量 測量儀器和檢測設(shè)備的傾斜度 在水上、陸地和空中車輛， 自動化和安全 技術(shù)， 在起重機和起重設(shè)備上， 在機器人上， 在 科學(xué)設(shè)備制造， 醫(yī)學(xué)和 電信和導(dǎo)航系統(tǒng)。

常用型號:

SEIKA NA2-05

SEIKA NA2-10

SEIKA NA3-30

SEIKA NA4-45

SEIKA NA4-70

德國Seika加速度傳感器NA2-10低噪聲設(shè)計