Перейти к содержанию
    

Датчики ускорения MEMS: термоуход

Смотрю на датчики, скажем от ST, и грустно мне от их термоухода. Разрешение у датчика хорошее, шума мало, но вот термоуход все перечеркивает.

Попробовал экспериментально определить, можно ли его в общем случае скомпенсировать/поправку ввести, но оказалось, что он не только зависит от положения датчика относительно вектора g, но и может иметь разный знак для разных экземпляров. Однако! :(

Интересно, ни у кого нет опыта борьбы за исключение влияния температуры на измерения?

Пока что только приходит в голову сигнализировать о необходимости проведения перекалибровки при отличии текущей температуры от температуры, при которой происходила калибровка.

Прибор батарейный, термостат ставить не могу. Разве что придумать термос какой-нибудь, куда датчик сувать, чтобы уменьшить болтанку?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Смотрю на датчики, скажем от ST, и грустно мне от их термоухода. Разрешение у датчика хорошее, шума мало, но вот термоуход все перечеркивает.

Попробовал экспериментально определить, можно ли его в общем случае скомпенсировать/поправку ввести, но оказалось, что он не только зависит от положения датчика относительно вектора g, но и может иметь разный знак для разных экземпляров. Однако! :(

Интересно, ни у кого нет опыта борьбы за исключение влияния температуры на измерения?

Пока что только приходит в голову сигнализировать о необходимости проведения перекалибровки при отличии текущей температуры от температуры, при которой происходила калибровка.

Прибор батарейный, термостат ставить не могу. Разве что придумать термос какой-нибудь, куда датчик сувать, чтобы уменьшить болтанку?

Увы, термоуход для МЕМС это неизбежность... Есть датчики со встроенной калибровкой, где возбуждение практически не зависит от температуры, а реакция зависит также, как сигнал от ускорения - можно калиброваться в динамике... Есть еще датчики (кажется у Аналога) со встроенными датчиками температуры - тоже может помочь

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Посмотри ADXL203 от AnalogDevices -гораздо лучший датчик,от температуры уход очень небольшой.

Есть ещё MMA7260 от Freescale Semiconductor-3-х осёвый с термокомпенсацией,но по шумам похуже.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Посмотри ADXL203 от AnalogDevices -гораздо лучший датчик,от температуры уход очень небольшой.

Есть ещё MMA7260 от Freescale Semiconductor-3-х осёвый с термокомпенсацией,но по шумам похуже.

Да что Вы говорите?

 

Это у ADXL203-то небольшой? Почитайте внимательно даташит на него и убедитесь в обратном - он практически такой же, как и у LIS-а. Кроме того, у ADXL по сравнению с LIS гораздо бОльший эффект памяти (гистерезис) при температурном испытании.

 

О какой термокомпенсации MMA7620 может идти речь, если по даташиту их термуход на порядок превышает упомянутые выше приборы?

 

Если уж нужен термостабильный MEMS акселерометр (инклинометр), смотрите у Silicon Designs или VTI.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Мы используем ADXL210, ( из-за высокого уровня возможных вибраций- 4-6g) Tдинственное, что пришло в голову - это просто калибровать каждое устройство. К счастью, уходит только 0 (в наших требованиях разрешающей способности 10mg) поэтому каждое устройство приходится прогонять по температуре. температуру меряе встронными в гироскопы датчиками (вся ИНС очень компактна, поэтому разброс температур между датчиками невелик.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Увы, термоуход для МЕМС это неизбежность... Есть датчики со встроенной калибровкой, где возбуждение практически не зависит от температуры, а реакция зависит также, как сигнал от ускорения - можно калиброваться в динамике... Есть еще датчики (кажется у Аналога) со встроенными датчиками температуры - тоже может помочь

 

Если известна зависимость от температуры (функция/таблица...), то вопросов нет. Откалибровались, дальше вносим поправки по изменению температуры.

НО! У меня получилось, что эта функция (я смотрел только уход нуля, этого хватило) зависит от экземпляра датчика и от расположения датчика в пространстве. В-общем, как-то все мрачно.

С другой стороны, нашел неплохие статьи на эту тему: http://www.khalus.com.ua/kh/show/components/memsic/index . Там даются формулы и зависимости. То есть не все так плохо. Но почему моя практика так отличается от их теории- не понимаю, ведь технология-то та же самая. :cranky:

Пока что заложил в прибор измерение температуры, а далее посмотрим.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Посмотри ADXL203 от AnalogDevices -гораздо лучший датчик,от температуры уход очень небольшой.

Есть ещё MMA7260 от Freescale Semiconductor-3-х осёвый с термокомпенсацией,но по шумам похуже.

 

7260- это позавчерашний день. В смысле, я его год назад щупал. Шумов значительно больше, поэтому не подошел. Надеялся, что шумы будут ниже, чем написанные в даташите- но не соврали иностранцы, было ровно столько. :)

И где у него вы термокомпенсацию нашли? 2mg/C, супротив лисовского 0.5mg/C.

 

ADXL (мне вообще-то трехосный надо, это другой, ADXL330) на уровне просмотра даташита отпал (что-то в нем меня не устраивало, уже не помню.)

 

LIS гораздо лучше. И по даташиту, и в реале. Но все равно недостаточно хорош....

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если уж нужен термостабильный MEMS акселерометр (инклинометр), смотрите у Silicon Designs или VTI.

 

Спасибо, посмотрю еще раз ссылки. Этот 2210 СиликонДезайновский кажется так вообще живьем есть, может и хороший но дорогой и одноосный. Однако да, все меняется, может быть за год что-то новое накапало или старое подешевело.

Кстати, у него (2210-002) тоже термоуход получается 0.6 mg/C. То есть чуда нет.

 

 

Мы используем ADXL210, ( из-за высокого уровня возможных вибраций- 4-6g) Tдинственное, что пришло в голову - это просто калибровать каждое устройство. К счастью, уходит только 0 (в наших требованиях разрешающей способности 10mg) поэтому каждое устройство приходится прогонять по температуре. температуру меряе встронными в гироскопы датчиками (вся ИНС очень компактна, поэтому разброс температур между датчиками невелик.

Ясно. Интересно, зависимость какую форму имеет? Вы не могли бы привести какие-нибудь цифры?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Взял MMA7260, запаял.,но он чет нифига не выдает..где-то 50мв на выходах..на sleep тоже не реагирует..что может быть? паял феном 250градусов. руками не брался,статикой врядли коцнул..это дохлоя микруха или все-же где-то ошибка?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да что Вы говорите?

 

Это у ADXL203-то небольшой? Почитайте внимательно даташит на него и убедитесь в обратном - он практически такой же, как и у LIS-а. Кроме того, у ADXL по сравнению с LIS гораздо бОльший эффект памяти (гистерезис) при температурном испытании.

 

Заинтересовался вопросом, сравнил информацию о температурной погрешности в даташитах на ADXL203 и LIS2L06AL.

 

Смотрим LIS. Изменение чувствительности 0,01% на градус Цельсия. При рабочем температурном диапазоне от -40 до +85 град. (итого 125 град.) получаем 1,25%.

Температурный уход нуля 0,2 mg/град.

 

Теперь смотрим ADXL. Изменение чувствительности 0,3% в диапазоне температур от -40 до +125 град. То есть вчетверо меньше, чем у LIS, несмотря на гораздо более широкий диапазон температур (на 40 градусов шире!)

Температурный уход нуля 0,1 mg/град, то есть вдвое лучше, чем у LIS.

 

Для обоих акселерометров рассматриваются типовые значения погрешностей (для LIS максимальные значения вообще не регламентируются).

 

Внимание, вопрос: в каком месте температурные характеристики LIS лучше, чем ADXL???

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Заинтересовался вопросом, сравнил информацию о температурной погрешности в даташитах на ADXL203 и LIS2L06AL.

 

Смотрим LIS. Изменение чувствительности 0,01% на градус Цельсия. При рабочем температурном диапазоне от -40 до +85 град. (итого 125 град.) получаем 1,25%.

Температурный уход нуля 0,2 mg/град.

 

Теперь смотрим ADXL. Изменение чувствительности 0,3% в диапазоне температур от -40 до +125 град. То есть вчетверо меньше, чем у LIS, несмотря на гораздо более широкий диапазон температур (на 40 градусов шире!)

Температурный уход нуля 0,1 mg/град, то есть вдвое лучше, чем у LIS.

 

Для обоих акселерометров рассматриваются типовые значения погрешностей (для LIS максимальные значения вообще не регламентируются).

 

Внимание, вопрос: в каком месте температурные характеристики LIS лучше, чем ADXL???

А я и не говорил, что они лучше, те что в даташитах, ессно.

Только нужно смотреть не на типовые характеристики в таблицах, а на графики, в конце даташитов. Из них следует, что температурные уходы LIS и ADXL примерно одинаковы, что и подтверждается их сравнительным испытанием.

Более того, практически все выпускаемые ныне недифференциальные нетермокомпенсированные MEMS акселерометры имеют термоуходы нулей и к-тов преобразования одного порядка...

А вот эффект "памяти", в т.ч., и температурной, у LIS-ов меньше. И шумы меньше гораздо.

Другое дело, что качество документации на них не очень хорошее - ну, этим многие производители страдают...

С термоуходом нуля и к-та преобразования бороться ещё можно - откалибровать на температуре, например. А вот с шумами и "памятью" - нельзя.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А я и не говорил, что они лучше, те что в даташитах, ессно.

Только нужно смотреть не на типовые характеристики в таблицах, а на графики, в конце даташитов. Из них следует, что температурные уходы LIS и ADXL примерно одинаковы, что и подтверждается их сравнительным испытанием.

Так и не нашёл принципиальных различий между данными на графиках и в таблицах (кроме некоторой нестыковки в характеристиках LIS). Насчёт сравнительных испытаний ничего сказать не могу - с LIS не работал.

 

А вот эффект "памяти", в т.ч., и температурной, у LIS-ов меньше. И шумы меньше гораздо.

Другое дело, что качество документации на них не очень хорошее - ну, этим многие производители страдают...

С термоуходом нуля и к-та преобразования бороться ещё можно - откалибровать на температуре, например. А вот с шумами и "памятью" - нельзя.

Вы имеете в виду сравнение LIS именно с ADXL103/203? Помнится, переход с ADXL102/202 на 103/203 снял множество вопросов по шумам и температурным уходам. У LIS эти характеристики ещё лучше, Вы проверяли?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Так и не нашёл принципиальных различий между данными на графиках и в таблицах (кроме некоторой нестыковки в характеристиках LIS). Насчёт сравнительных испытаний ничего сказать не могу - с LIS не работал.

 

Вы имеете в виду сравнение LIS именно с ADXL103/203? Помнится, переход с ADXL102/202 на 103/203 снял множество вопросов по шумам и температурным уходам. У LIS эти характеристики ещё лучше, Вы проверяли?

Честно говоря, я сравнивал в первую очередь уход "нулей". У LIS и ADXRS эти параметры примерно одинаковы.

Температурный уход чувствительности у ADXL, видимо, действительно несколько (не принципиально) меньше, но обычно это не так уж и важно. Во всяком случае, меня ранее сильно не волновало - для более-менее точных измерений всё равно калибровать приходилось.

Гистерезис (эффект "памяти") же AD-шных изделий больше (по крайней мере, по моим измерениям). Шумы - сравните с LIS2L02AL, например.

Тестировал, правда, небольшую партию ADXL203: 2-3 экземпляра. По результатам решил использовать LIS-ы.

 

ЗЫ. Ваш подсчёт несколько неверен. Значения температурных уходов из даташита составляют +/- 0,6% тип., 1,4-1,5% макс.(при центрировании) для LIS и +/- 1,1% макс. для ADXL. Всё это -при изменении температуры на +/-60 град.

Так что говорить о каком-либо принципиальном отличии неправильно.

А на типовые характеристики лучше не закладываться вообще...

 

ЗЗЫ. Если Вы работаете с MEMS датчиками, предлагаю взаимно поделиться результатами их температурных испытаний, прямо здесь.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

ЗЗЫ. Если Вы работаете с MEMS датчиками, предлагаю взаимно поделиться результатами их температурных испытаний, прямо здесь.

В нашем случае акселерометры используются в качестве инклинометров, то есть измеряют угол наклона относительно гравитации. Без термокомпенсации необходимую метрологию всё равно не получить, поэтому приходится калибровать при 3 температурах. Наблюдается небольшое увеличение погрешности при температуре +60 градусов, хотя от -40 до +50 всё нормально. С этим мы пока не разобрались, возможно, дело не в датчиках, а в стенде калибровки и проверки.

Температурный шум для нас не особо критичен, так как в реальных условиях эксплуатации на датчиках всегда присутствует весьма приличная паразитная вибрация, вклад которой в выходной сигнал на порядок-два больше собственных шумов акселерометра. Выроятно, поэтому и заметного гистерезиса не проявлялось.

Сейчас как раз начинаем новый проектик на акселерометрах, возможно, закажем несколь LIS и сравним с ADXL в одинаковых условиях.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...