MEMS 틸트 센서의 인기가 높아지고 있음에도 불구하고, 전해질 틸트 센서는 산업 용 응용 분야의 표준으로 남아 있다고 프레드릭스 컴퍼니의 엔지니어 숀 오어(Shawn Orr)는 설명합니다.
상용 애플리케이션에서 널리 사용되는 MEMS 틸트 센서와 가속도계는 디자이너와 소비자가 더 쉽게 인식할 수 있도록 합니다. 이러한 사실에도 불구하고, 전해질 틸트 센서는 최근 몇 년 동안 산업 응용 분야에서 상당한 인기를 보여주고있다. 이러한 응용 프로그램 중 일부는 건설 차량, 레이저 수준과 같은 건설 도구, RV (레크리에이션 차량) 평준화, 모바일 위성 위치, 지구 물리학 및 구조 모니터링을 포함한다. 이러한 응용 분야에서 제품 수명은 몇 달이 아닌 몇 년 단위로 측정되며 센서 정확도는 최종 사용자에게 매우 중요합니다. 또한 최종 사용자의 제품이 필드에 남아 있는 한 이 정확도를 유지하는 것도 중요합니다.
높은 정확도의 비용
정확도는 모든 기울기 센서에 가장 중요한 성능 메트릭으로, 대부분의 제조업체는 온도에 대한 반복성, 드리프트, 선형 성 및 성능을 포함하되 이에 국한되지 않는 여러 사양을 결합하여 지정합니다. 전해질 틸트 센서와 비교할 때 상용 상용 MEMS 틸트 센서가 제공하는 정확도, 그리고 보다 구체적으로 반복성에는 상당한 차이가 있습니다. 저가형 전해질 틸트 센서는 ±0.001°(±5아크초)에서 ±0.1°까지 어디서나 제공할 수 있으며, 고단의 전해질 센서는 아크 초 반복성을 달성합니다. 이 극단적인 정확도는 고가의 MEMS 틸트 센서에서만 제공되며, 종종 여러 개의 고가의 지원 구성 요소가 필요하며 최종 제품의 총 비용에 더 많은 비용을 추가합니다.
구성 요소 비용 지원
작은 전압 변화는 MEMS 틸트 센서의 정확도에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 특히, 센서 재보정이 필요할 수 있는 시간과 온도에 따른 드리프트를 유발할 수 있습니다. 최적의 성능을 얻으려면 고정밀 및 스태블로(및 고비용) 전압 공급장치가 높은 정확도 또는 산업 용 애플리케이션을 위해 MEMS 틸트 센서를 사용하는 설계에 통합되어야 합니다. 이에 비해, 전해질 틸트 센서에 사용되는 비율 측정 원리는 전압 변화에 훨씬 덜 민감하게 하며 저비용 전원 공급 장치의 사용을 가능하게 합니다.
장수 및 내구성
틸트 센서의 성능에 큰 영향을 미칠 수 있는 또 다른 요소는 환경 내구성입니다. 여기서 MEMS 틸트 센서는 포장 옵션과 온도 범위에 의해 제한될 수 있습니다. 기성전틸트 센서는 -40°C ~ 85°C의 작동 온도 범위를 제공하며 저장 온도 범위가 -55°C ~ 125°C에 도달하고 밀폐된 패키지로 표준으로 제공됩니다.
환경 내구성이 시간이 지남에 따라 MEMS 틸트 센서의 성능에 영향을 줄 수 있는 또 다른 방법은 재료 특성의 변화를 통해서입니다. MEMS 센서의 설계를 단순화하고 센서의 수명 동안 스프링이 이동하고 충격, 진동 및 온도 극단에 노출됨에 따라, 그것에 부착 된 증거 질량이 부착 된 스프링으로 생각하면 스프링 상수가 변경됩니다. 반대로, 전해질 센서는 움직이는 부품이 없으므로 시간이 지남에 따라 충격, 진동 또는 온도 극한으로 인해 성능 저하를 나타내지 않습니다. 전기 분해 틸트 센서의 패키징 및 장착 옵션에는 몇 가지 다른 옵션이 포함되어 있으며, 일부는 PCB에 직접 납땜할 수 있으며 외부에 장착하고 PCB에 케이블로 케이블화할 수 있습니다. 스루홀 장착의 가용성은 견고한 연결을 제공하며 표면 마운트 MEMS 틸트 센서 패키지로 더 어려울 수 있는 센서의 정렬을 보다 쉽게 보장할 수 있습니다.
통합의 단순성
전기 분해 센서는 AC 드라이브 신호에 AC 구성 요소가 필요하기 때문에 전기 분해 틸트 센서가 MEMS 틸트 센서보다 설계에 통합하기 어렵다는 일반적인 오해가 있습니다. 현실은 전기 분해 센서가 모든 DC 구성 요소와 통합 될 수 있다는 것입니다, 마이크로 컨트롤러를 포함 (이미 대부분의 현대 디자인에 존재) 및 저항기와 커패시터를 포함한 몇 가지 수동 구성 요소와 op-amp.
전해질 틸트 센서의 미래
전기 분해 틸트 센서는 적어도 1960년대부터 널리 사용되어 왔으며, 프레드릭스와 같은 제조업체는 21세기에 이미 확립된 기술을 지속적으로 혁신하고 개선해 왔습니다.