Accéléromètre à 3 fils TO-5 modèle 805M1

Les fiches techniques des modèles 832 et 834 indiquent la température de fonctionnement de -40 °C à +125 °C. La limite inférieure de -40 °C n’est pas assez basse ; la mesure doit être réalisée jusqu’à -55 °C. Que recommandez-vous pour répondre à cette exigence ?

Nous avons testé le biais à -55 °C. Le résultat du test pour le changement du biais CC 832-0500 avec la température est montré ci-dessous, le biais CC change d’environ 0,5 % à -55 ºC par rapport à 25 ºC :

L’alimentation totale en courant est de 4,1 uA à -55 °C, ce qui est toujours conforme aux spécifications. Toutefois, pour une utilisation continue jusqu’à une température de -55 °C, il est recommandé d’utiliser les modèles 832M1 et 834M1.

Avez-vous plus d’informations concernant l’assemblage des modèles 832 et 834 sur une carte ? Notre département d’assemblage sur carte émet des inquiétudes concernant le soudage manuel de cette pièce. La fiche technique indique que l’accéléromètre ne peut pas subir de refusion de la brasure à haute température et qu’une soudure manuelle est recommandée. Pourriez-vous nous en dire plus à ce sujet ?

Cette mise en garde s’explique par le risque potentiel de changement de sensibilité de la sortie après la refusion de la brasure. Les unités résisteront au processus de soudage par refusion. Nous vous mettons en garde contre ce processus car nous avons observé une baisse de sensibilité de 1 à 2 % après une refusion de la brasure. Pour ce qui est de notre profil de refusion, la température maximale est de +250 °C étant donné que nous utilisons une soudure sans plomb de manière à répondre à la directive RoHS. Un profil de refusion plus faible peut entraîner un changement de sensibilité négligeable. Si vous pouvez utiliser une soudure au plomb comme Sn63 ou Sn62 (respectivement 183 °C et 179 °C eutectique), la température de refusion maximale ne devrait pas dépasser +210 °C (60 secondes max.). Le soudage par refusion devrait alors être possible.

Les circuits imprimés étant généralement enduites pour protéger les circuits, le revêtement pose-t-il un problème de conformité (810M1, 820M1, 832M1, 834M1) ?

Il n’y a aucun problème de conformité de revêtement. Le système de masse sismique et l’électronique sont tous scellés de manière étanche en dessous.

La cuisson des circuits imprimés peut-elle être opérée après un revêtement conforme (810M1, 820M1, 832M1, 834M1) ?
Oui. Une longue cuisson peut être opérée sans problème à +93 °C sur le modèle 832M1. Les unités cuisent pendant 24 heures à +121 °C pendant la fabrication.

Pour une sortie 0 g, la sortie de l’accéléromètre représente-t-elle une tension d’alimentation/2 ? De cette manière, lors d’une accélération négative, nous approchons de 0 sans tomber dans des valeurs négatives ?
Oui, vous avez raison. La sortie oscillera nominalement à +/-1,25 V autour de la tension de polarisation. Pour un accéléromètre de gamme +/-100 g avec une excitation de 3,3 V (biais à 1,65 V), la sortie serait nominalement de 0,4 V à 2,9 V.

TE Connectivity peut-elle fournir une version plus basse des modèles 832M1 et 834M1 ?
Oui, nous pouvons faire une version haute température qui fonctionne de -40 °C à +150 °C, mais la consommation actuelle sera de 60 uA. Les numéros de modèle sont 832HT et 834HT.

 
Si j’utilise de l’époxy structurel autour du périmètre pour renforcer le capteur de vibration sur la carte imprimée (après soudure), y aura-t-il un impact sur la réponse aux vibrations du capteur ? Recommandez-vous une technique de renforcement spécifique ?
Non, la réponse du capteur ne sera pas impactée. Il est recommandé de renforcer la fixation du capteur après le soudage. En règle générale, nous recommandons au client d’utiliser un adhésif cyanoacrylate à faible viscosité (comme Loctite 4501) et de laisser l’époxy pénétrer sous l’accéléromètre pour combler l’espace vis-à-vis du circuit imprimé.

Quels sont les techniques et les matériaux de montage recommandés pour obtenir la meilleure réponse haute fréquence pour les accéléromètres à montage sur carte (810M1, 820M1, 832M1, 834M1) ?
Pour obtenir la meilleure réponse en fréquence, nous vous recommandons de monter l’accéléromètre directement sur la structure à mesurer. Un adhésif peut être utilisé pour fixer l’accéléromètre. Faites attention à ne pas court-circuiter les plots de sortie sous la carte imprimée. Une bonne réponse en fréquence peut également être obtenue en montant l’accéléromètre sur une carte imprimée en céramique ou hybride. Évitez d’utiliser des cartes FR4 pour les applications nécessitant des mesures à large bande passante, car le matériau FR4 peut transmettre une résonance à votre système de mesure. Si vous fixez des fils aux plots de sortie, ceux-ci doivent être correctement fixés/ancrés à intervalles réguliers pour minimiser le mouvement du câble qui peut ajouter du bruit et des résonances au signal de sortie.

Quelle est la composition matérielle du placage sur les plaquettes de soudure des accéléromètres 832 et 834 ?
Les traces de la carte de circuit imprimé sont plaquées en titane-tungstène avec du nickel et de l’or. 50 micro-pouces min. d’Au (or pur à 99,9 % selon la norme MIL-G-45204, Type III, Grade A) sur 50-350 micro-pouces de Ni (selon la norme AMS-QQ-N-290, Classe I).

Pour le condensateur bloquant, quelle est la valeur recommandée à utiliser dans le circuit d’excitation des accéléromètres 805 et 808 IEPE ?
Une valeur de condensateur de 10 μF est recommandée.

Les modèles 805 et 808 peuvent-ils être montés directement sur la surface de mesure avec de l’époxy ?
Le boîtier extérieur des accéléromètres des séries 805 et 808 est connecté à la mise à la terre du circuit. Si la surface de montage n’est pas conductrice, il n’y aura aucun problème. Cependant, si la surface de montage est conductrice, il faut veiller à l’absence de boucles de terre au niveau de l’installation. Il est conseillé d’utiliser le boîtier de montage isolant en option illustré ci-dessous dans ces installations afin d’éviter tout problème de boucle de terre.

La fiche technique des accéléromètres des séries 832 et 834 indique une plage de tension d’excitation de 3,3 à 5,5 VCC. Les accéléromètres peuvent-ils être utilisés avec une tension d’excitation plus faible ?
Nos ingénieurs confirment que ces accéléromètres peuvent être utilisés avec une tension d’excitation minimale de 2,7 VCC. Notre fiche technique mentionne 3,3 V pour nous donner une certaine marge. Nous confirmons également que nous avions précédemment effectué un test de préchauffement du signal sur les accéléromètres. Le signal a convergé vers 98 % de sa valeur finale à 30 msec. Il n’y a pas eu de dépassement. C’était classique d’une caractéristique de réponse monopolaire déterminée par son filtrage ...95 % (intervalle de trois constantes de temps).

Suite aux questions ci-dessus, comment la tension d’excitation plus faible affecte-t-elle la plage de mesure à pleine échelle ?
Bien que les accéléromètres des séries 832 et 834 soient conçus pour fonctionner avec une puissance de batterie de 3,3 VCC pour des performances optimales, les accéléromètres peuvent également être alimentés par des tensions d’excitation (ExcV) allant de 2,7 à 5,5 VCC. Cependant, les tensions d’excitation autres que 3,3 VCC affecteront la plage à pleine échelle de l’accéléromètre, car la tension de polarisation est une fonction de la tension d’excitation.
La formule suivante peut être utilisée pour calculer la plage à pleine échelle de l’accéléromètre lors de l’utilisation de tensions d’excitation autres que 3,3 VCC.
Gamme à pleine échelle (g) = [ExcV – 0,3 V – (ExcV / 2)] / Sensibilité (V/g)
Par ex., un modèle 832-0200 avec une sensibilité à l’axe Z de 6,41 mV/g et une excitation de 2,8 VCC
Plage à pleine échelle = [2,8 V – 0,3 V - (2,8 V / 2)] / 0,00641 V/g = 172 g