Quali sono i diversi tipi di sensori di vibrazione?

Una vasta gamma di funzioni viene svolta dalla microelettronica e un'importante misurazione effettuata da esse è la vibrazione. I sensori di vibrazione misurano ciò che è noto come movimento oscillatorio, un movimento che va continuamente avanti e indietro. La direzione può essere indicata utilizzando un sistema di coordinate con assi e anche la forza in relazione alla gravità può essere misurata. L'analisi delle vibrazioni viene eseguita misurando lo spostamento e la velocità nonché l'accelerazione, che viene principalmente analizzata dai sensori di monitoraggio delle vibrazioni. I diversi tipi includono piezoelettrico, elettronica integrale piezoelettrico, piezoresistivo, capacitanza variabile e servo-sensori.

I sensori di vibrazione sono generalmente chiamati accelerometri. Gli accelerometri piezoelettrici operano sull'energia delle forze che agiscono su di essi, quindi non sono necessarie ulteriori fonti di energia nel sistema. Lo spostamento delle cariche elettroniche su entrambi i lati del sensore viene utilizzato per generare misurazioni. I tipi più comuni di questo sensore includono un design a taglio, che è costruito per gestire grandi differenze di temperatura, e un design a fascio che è spesso preferito perché è generalmente disponibile a basso costo.

I sensori piezoelettrici elettronici integrati includono piccoli amplificatori propri, quindi non è necessario un cavo speciale come in un prodotto piezoelettrico. I segnali di ingresso e uscita passano attraverso un singolo cavo collegato al sensore e il design generale è protetto dal rumore elettrico. Questo dispositivo può anche incorporare filtri elettronici, protezione da sovraccarico elettrico e una varietà di funzioni accessorie.

Un sensore piezoresistivo è configurato in un design a braccio singolo o multiplo per produrre un output più complesso. È alimentato da fonti di energia esterne, che consente di utilizzare un segnale di uscita per monitorare condizioni di vibrazione stabili anziché cambiare direzione o forza. Per condizioni di elevata accelerazione, i sensori di vibrazione a capacità variabile spesso integrano wafer di silicone con spazi vuoti tra loro per una maggiore durata. Possono tollerare accelerazioni fino a 1.000 volte il loro intervallo operativo definito.

A differenza di altri sensori che si basano sullo spostamento di cristalli o altri elementi in una configurazione ad anello aperto, un servo o un bilanciamento della forza, l'accelerometro utilizza un design ad anello chiuso. I sensori di vibrazione servoazionati hanno una maggiore precisione e possono essere utilizzati nei sistemi di guida inerziale. Altre forme comuni di sensori per l'analisi delle vibrazioni includono sensori di prossimità. Questi spesso risiedono all'interno dei macchinari per monitorare il movimento dei componenti interni misurando la loro conduttività elettrica. Mentre questi sono senza contatto, altri sensori di vibrazione si basano sul contatto per misurare accuratamente il movimento o la distanza.