Мікромеханічний акселерометр на рухомому об’єкті (стр. 7 из 12)

Всі виводи мікросхеми повинні бути припаяні до плати для забезпечення великої жорсткості конструкції і точності вимірювання.

Всі виводи напруги живлення і виводи загальної шини повинні бути з’єднані між собою зовнішніми проводами. Для розв’язки по колу живлення поблизу виводу мікросхеми між загальною шиною та шиною живлення необхідно поставити конденсатор ємністю 0.1 мкФ. При наявності на платі інших схем, які можуть утворювати шуми, рекомендується в коло живлення акселерометра додатково включати резистор з опором 100 Ом або дросель з ємністю фільтру по колу живлення до 1 мкФ.

Калібровку і повірку акселерометра ADXL330 здійснюють за допомогою входу ST (рис 21, табл. 1). В режимі тестування на вхід ST необхідно подати напругу живлення

. Подача цієї напруги приводить до появи між підложкою і рухомим вузлом електростатичної сили, яка зміщує рухому частину електромеханічного вузла блоку сенсорів по трьом просторовим осям. В результаті сигнал на виході кожного каналу буде змінений наступним чином. При напрузі живлення 3В сигнал на виході каналу Х змінюється на (-150 мВ), що еквівалентно прискоренню

(-0.5 g). Сигнал на виході каналу У зміниться на (+150 мВ), що еквівалентно прискоренню (-0.5 g). а на виході каналу (Z – 60 мВ), що еквівалентно прискоренню (-0.2 g).

В робочому режимі вихід ST може залишатись вільним або бути підключеним до загальної шини. Необхідно, щоб напруга на цьому виході не перевищувала (Vs +0.3).Для гарантованого обмеження напруги на виході ST акселерометра доцільно підключати діод у прямому підключенні з малим падінням напруги на pn –переході між виводом ST і шиною живлення Vs.

Висновки

В ході виконання курсової роботи були розглянуті питання про застосування мікромеханічних акселерометрів на рухомому об’єкті, автомобілі. Представлені кінематичні схеми, блок схеми акселерометрів різних видів, схеми чутливих елементів, ресорних підвісів, розглянуто принцип дії акселерометрів, приведені таблиці з технічними характеристиками, графіки вихідних сигналів. Представлені рисунки із схемами застосування та розташування акселерометрів на автомобілі з чітким поясненням відповідності роботи та завдання кожного з них.

Мікромеханічні прилади по своїй природі є мініатюрними приладами, тому представлені матеріали, що дають змогу зрозуміти, технологію виробництва акселерометрів, зокрема технологію та методи вирощування кристалів.

Найбільш важливим є вимірювання мікропереміщень, тому розглянуто методи вимірювання згідно яким зроблено висновок, щодо кращих методів вимірювання мікропереміщень чутливих елементів мікромеханічних приладів, один з яких є вимірювання за допомогою ємнісного перетворювача.

5. Організаційно-економічний розділ

Вступ

В двадцять першому столітті мікромеханіка знайшла застосування в дуже багатьох галузях промисловості і народного господарства. Але найчастіше своє застосування вона знаходить у приладах навігації.

Прилади навігації – це прилади до яких відносять належну увагу, адже найголовнішим в приладах навігації є точність вимірювання, чутливість, діапазон вимірювання.

На сьогодні на ринку споживаннямікромеханічних приладів приладів існує досить жорстока конкуренція і від того, як твій прилад буде виміряти вимірювальний параметр , який показник рівня технічної якості, кількість часу, який буде витрачено на розробку, суми, яку даний прилад буде коштувати, буде залежати попит на виготовлення даного приладу.

В даному економіко-технологічному розділі представлена оцінка рівня якості, спланований графік НДДКР та розраховано кошторис НДДКР. [6]

5.1. Оцінка рівня якості виробу

5.1.1. Вихідні положення

Оцінка рівня якості приладу проводиться з метою порівняльного аналізу і визначення найефективнішого в технічному відношенні варіанта інженерного рішення. Така оцінка проводиться на стадіях створення нової і модернізації діючої техніки, при впровадженні її в виробництво, у процесі проведення функціонально-вартісного аналізу тощо.

На різних етапах оцінка рівня якості виробу має свої особливості.

На стадії створення нових або модернізації діючих виробів (при проведенні функціонально-вартісного аналізу) коли за варіантами, що підлягають розгляду, недостатньо інформації щодо кількісної характеристики властивостей виробу, узагальнюючий показник рівня якості - коефіцієнт технічного рівня (

)розраховується для кожного варіанту інженерного рішення за формулою:

; (8)

де

-коефіцієнт вагомості і-го параметра якості в сукупності прийнятих для розгляду параметрів якості;

- оцінка і-го параметра якості j-го варіанта виробу в балах;

- кількість параметрів виробу, які прийняті для оцінки.

Кращим варіантом інженерного рішення виробу з прийнятих до розгляду є варіант, якому відповідає найбільше значення коефіцієнта технічного рівня

(9)

де

- кількість варіантів інженерних рішень, які були прийняті для

порівняльної оцінки.

При наявності кількісної характеристики властивостей виробу коефіцієнт технічного рівня можна визначити за формулою:

(10)

де

- відносний (одиничний) і-й показник якості j-ого варіанта виробу.

Далі наведемо порядок розрахунку

та .

5.1.2. Обґрунтування системи параметрів виробу і визначення відносних показників якості

На основі даних про зміст основних функцій, які повинен реалізовувати виріб, вимоги замовника до них, а також умов, які характеризують експлуатацію виробу, визначають основні параметри виробу (приладу, засобів обчислювальної техніки, програмного продукту), які будуть використані для розрахунку коефіцієнта технічного рівня виробу. Система параметрів, що прийнята до розрахунків, повинна достатньо повно характеризувати споживчі властивості виробу (його призначення, надійність, економне використання ресурсів, стандартизація тощо). Чим більше параметрів прийнято для оцінки рівня якості, тим точніша буде оцінка. У будь-якому випадку кількість параметрів повинна бути не менше шести. Основні параметри виробу повинні бути достатньо охарактеризовані.

Для оцінки рівня якості виробу візьмемо такі параметри:

Кількість осей – характеризує можливість вимірювання;

Робочий діапазон– ширина значень вимірюваної величини, які може зафіксувати прилад;

Чутливість – характеризує здатність приладу вимірювати

Напруга живлення;

Робочий температурний діапазон – характеризує здатність приладу вимірювати у несприятливих умовах;

Споживчий струм – характеризує енергоємність приладу;

Викладення методики оцінки рівня якості проводиться для виробу, який має багатоаналогів,візьмемо за базовий прилад акселерометр ADXL203 [2] основні технічні параметри виробів наведені в таблиці 4.

Таблиця 4

Основні технічні параметри виробу

Марка акселерометра	Кільк. осей	Робочий діапазон g	Чутливість	Напруга живлення В	Споживаний струм мА	Робочий температурний діапазон
ADXL203	2			5(3…6)	0.7
ADXL330	3			2.0…..3.6	0.32	-25…+70

Відносні (одиничні) показники якості за будь-яким параметром

, якщо вони находяться у лінійній залежності від якості, визначаються за формулами:

(11)

Або

(12)

де

, - числові значення і-го параметру відповідно нового і базового виробів.

При нелінійній залежності між параметрами і якістю виробу, або якщо параметри відрізняються більш ніж на порядок, слід використовувати наступні формули:

(13)