SENSORES DE ACELERACIÓN

Acelerómetros para medida de aceleración

Para la medida de aceleración, los acelerómetros más empleados son principalmente acelerómetros capacitivos, acelerómetros piezoresistivos o acelerómetros MEMS, donde los rangos de frecuencias son bajos y medios.

Los rangos de medida son diversos, desde 1 g, hasta los miles de g´s. Respecto al rango de frecuencia disponible, hay acelerómetros que parten de 0 Hz, para medida de bajas frecuencias, acelerómetros que llegan hasta los miles de Hz para altas frecuencias de vibración, otros modelos de muy alta sensibilidad con bajo rango de frecuencia, etc. Lo mismo ocurre con los formatos, existen variados formatos según la aplicación de los acelerómetros, en aluminio, titanio, acero inoxidable, etc. con montaje de tornillos, magnético, pegado, etc. A continuación puede consultar un amplio catálogo de acelerómetros. 

Acelerómetros PiezoresistivosLa familia de acelerómetros MEMS o acelerómetros DC, cubre todas las variantes posibles en este tipo de sensores. Su principal característica es que pueden medir desde 0Hz  hasta varios cientos de Hz, con rangos que parten de los 2g y pueden llegar a los  6000 g. Su salida amplificada, la compensación en temperatura y una alta resolución son algunas de sus características más destacadas.También existen series MEMS no amplificadas, con salida directa del puente para poderse acondicionar externamente como extensómetro. Algunas aplicaciones típicas son los ensayos para la seguridad den el automóvil, análisis de confort en tren, análisis del transporte, monitorización de estructuras, etc.

Acelerómetros PiezoeléctricosLos acelerómetros piezoeléctricos de METRA o acelerómetros IEPE, también conocidos como acelerómetros ICP comercialmente, son acelerómetros pensados para la medida de medias y altas frecuencias. Por su característica física, constan de un material piezoeléctrico que al ser manipulado mecánicamente proporciona una tensión muy pequeña, proporcional a ese movimiento. Existen diferentes formatos de acelerómetro piezoeléctrico, sellados en acero inoxidable, con agujero pasante, triaxiales, etc., lo que prácticamente todos comparten es su amplio ancho de banda, que parte desde unos pocos Hz hasta los miles de Hz. Aplicaciones típicas son la medida de vibraciones en máquinas. Para medidas a bajas frecuencias los acelerómetros MEMS son la elección correcta, por no introducir atenuación ni desfase en la señal.

Acelerómetros capacitivosLos acelerómetros capacitivos tienen la característica de poder medir aceleración desde 0Hz hasta varios cientos de Hz, por lo que se suelen emplear para aplicaciones de baja o muy baja frecuencia, aunque cuentan con muy buena resistencia a posibles picos de aceleración. Concretamente, los acelerómetros capacitivos de SEIKA están completamente sellados, por lo que son muy insensibles a interferencias y radiaciones electromagnéticas. En relación al encapsulado, cuentan con diferentes formatos, aunque el estándar tiene una rosca macho en el centro, que permite un sencillo montaje en cualquier aplicación. Incorporan la electrónica permitiendo obtener una alta sensibilidad, con una baja deriva térmica y gran linealidad. Aplicaciones típicas son medidas sísmicas, medidas de inclinación, medidas dinámicas de posición y velocidad, etc.

Acelerómetros triaxialesLos acelerómetros triaxiales o acelerómetros de tres ejes, al igual que los acelerómetros monoaxiales se emplean para la medida de aceleración y vibración en múltiples sectores. La diferencia radica en que con el mismo elemento se pueden medir simultáneamente la aceleración o vibración en las tres coordenadas, mientras que con los acelerómetros monoaxiales solo tenemos una coordenada. Existe la posibilidad de montar un acelerómetro triaxial mediante acelerómetros uniaxiales, gracias a cubos de montaje que permiten instalar un acelerómetro monoaxial en cada una de las caras del cubo, contando así con un acelerómetro triaxial, claro que esto resulta menos compacto que un acelerómetro triaxial. Los rangos pueden ser diversos, aunque cuentan con la ventaja de poder tener diferentes rangos para los diferentes ejes de medida.

Servo AcelerómetrosLos servo acelerómetros o acelerómetros tipo servo, cuentan con una tecnología muy especial. El elemento sensor sometido a la aceleración está sumergido en aceite, de tal forma que es muy resistente a vibraciones y golpes, también esto lo hace muy lento para aplicaciones dinámicas, por ello los servo acelerómetros están pensados para aplicaciones muy lentas. La precisión y estabilidad de los servo acelerómetros es muy alta, ya que el elemento sensor está realimentado en corriente, por lo que la aceleración es proporcional a esa corriente. Este es el principio de un galvanómetro. Los formatos son diversos, pero debido a que estos servoinclinómetros trabajan en condiciones bastante duras, como tuneladoras, maquinaria especial, trenes, etc., cuentan con una protección muy alta, tanto electromagnética como ambiental. El tipo de salida es analógica y digital, esta última en serie RS232 o para bus RS485, que resulta muy útil cuando se desean conectar varias unidades para ver diferentes puntos de aceleración

Acelerómetros ATEXLos acelerómetros ATEX o acelerómetros con certificación EX para atmósferas seguras, se instalan en entornos donde se aplica este tipo de normativa EX, como industria petroquímica, carbón, etc. Los modelos piezoeléctricos KS son acondicionados externamente, con electrónicas para señales IEPE o ICP, mientras que los modelos KSI integran el acondicionador en el propio sensor y ofrecen una salida 4-20mA proporcional al nivel de vibración medida.

Acelerómetros OEMEsta gama de acelerómetros OEM o acelerómetros de bajo coste, son acelerómetros económicos que están pensados para la integración en diseños propios, gracias a sus formatos miniatura para soldar mediante terminales o pads de soldadura.

Al igual que en otras series, se dispone de acelerómetros MEMS o piezoeléctricos, con alto ancho de banda y rangos de temperatura especiales, pero orientado a la integración. Se reduce así el coste de fabricación e implementación en grandes series como son la fabricación de equipos de medida, dispositivos electrónicos domésticos, gamas altas de electrodomésticos, etc.