Doświadczalne wyznaczanie wybranych parametrów akcelerometrów MEMS - metodyka badań doświadczalnych

• Autorzy: Łuczak S.

Warianty tytułu

EN

Experimental determination of selected parameters of MEMS accelerometers - methodology of experimental studies

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono problem doświadczalnego wyznaczania wartości najważniejszych parametrów metrologicznych akcelerometrów MEMS (Microelektromechanical Systems). Zaprezentowano odpowiednie stanowisko badawcze. Omówiono różne metody wzorcowania akcelerometrów. Zaproponowano dwie oryginalne procedury wzorcowania i podano odpowiadające im wartości niektórych parametrów metrologicznych uzyskanych dla przykładowego akcelerometru MEMS.

EN

In the cases when metrological parameters of a sensor are of high importance, it is necessary to subject it to appropriate experimental studies. Generally, such a situation may take place when: significant metrological parameters of a sensor are not provided or may be overestimated in the related catalogs; a sensor must be calibrated by the user; an improvement of the sensor performance is striven for; significance of interactions between a sensor parameter and some disturbance must be verified; results of aging of a sensor, its durability or stability must be determined. Such cases are reported in [1-4]. While performing experiments described in the paper, two crucial issues were: an appropriate test rig presented in Section 2, and a methodology of performing the experiments discussed in the paper and in [8]. In Section 3 various ways of calibrating MEMS accelerometers are presented, with reference to related works of others, reported in [11-14], and their advantages and disadvantages are briefly discussed. Two original procedures of calibration are proposed. In the summary, the results obtained while calibrating the tested accelerometer according to three different methods are compared, and then a scope of application of each method is indicated. Further results of the considered experiments are reported by the author in the paper constituting a second part of the presented considerations, 'Experimental determination of selected parameters of MEMS accelerometers - results of the experimental studies'.

Słowa kluczowe

PL

akcelerometr MEMS; badania doświadczalne; pomiary; wzorcowanie

EN

MEMS accelerometer; experimental studies; measurements; calibration

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 57, nr 11
• Strony: 1321--1324
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wzor

Twórcy

autor

Łuczak S.

• Politechnika Warszawska, Instytut Mikromechaniki i Fotoniki, ul. Boboli 8, 02-525 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Bütefisch S., Schoft A., Büttgenbach S.: Three-Axes Monolithic Silicon Low-g Accelerometer, J. Microelectromech. Syst., vol. 9, no. 4, 2000, s. 551-556.
• [2] Low Cost ±2g Dual Axis Accelerometer with Duty Cycle Output, ADXL 202E, Analog Devices Inc., Norwood, MA, USA, 2000.
• [3] Low Cost ±1.2g Dual Axis Accelerometer, ADXL 213, Analog Devices Inc., Norwood, MA, USA, 2004.
• [4] AX301 Three-Axis Accelerometer Module, Preliminary Specifications, Sentera Technology Corporation, Berkeley, CA, USA, 2003.
• [5] Model 900 Biaxial Clinometer Data Sheet, Applied Geomechanics, Santa Cruz, CA, USA, 1995.
• [6] Wilson J.: Sensor Technology Handbook, Newnes, 2005, s. 398-399.
• [7] Łuczak S.: Dual-Axis Test Rig for MEMS Tilt Sensors. Metrology and Measurement Systems, artykuł w procesie recenzji.
• [8] Łuczak S.: Experimental Studies of Miniature Tilt Sensors, Elektronika, no. 8-9/2004, 2004, s. 215-218.
• [9] Popowski S.: Wyznaczanie kąta pochylenia i przechylenia w tanich systemach nawigacji lądowej, J. Aeronautica Integra, no. 1/2008 (3), 2008, s. 93-97.
• [10] Wyrażanie niepewności pomiaru. Przewodnik. Główny Urząd Miar, Warszawa, 1999, s. 112-113.
• [11] Low g Accelerometer Non-Linearity Measurement, #AN-00MX-014. Application Note n/r 5/12/03, MEMSIC Inc., North Andover, MA, USA, 2005.
• [12] Ang W. T., Khosla P. K. and Riviere C. N.: Nonlinear regression model of a low-g MEMS accelerometer, IEEE Sensors Journal, vol. 7, 2007, s. 81-88.
• [13] Acar C., Shkel A.: Experimental evaluation and comparative analysis of commercial variable-capacitance MEMS accelerometers, J. Micromech. and Microeng., vol. 13, no. 5, 2003, s. 634-645.
• [14] Lötters J. C., Schipper J., Veltink P. H., Olthuis W., Bergveld P.: Procedure for in-use calibration of triaxial accelerometers in medical applications, Sensors & Actuators, vol. A 68, 1998, s. 221-228.