Neuer Hochfrequenz-Schwingungserreger für MEMS Sensoren
Neue Sensortechnologien, die auf mikromechanischen Strukturen (MEMS) beruhen, erfordern immer häufiger mechanische Prüfungen in Frequenzbereichen über 20 kHz. In diesem hohen Frequenzbereich besteht die Kunst darin, den Prüfling mit genau definierten Schwingungen anzuregen, ohne das Resonanzen im Erreger zu unkontrollierten Schwingungsmoden und Querbewegungen führen. Der SE-11 Schwingungserreger bietet die Möglichkeit Prüflinge in beliebiger Orientierung mit sehr geringen Querbeschleunigungen zur Hauptachse der Bewegung im Frequenzbereich 1 kHz…50 kHz anzuregen.
Mit dem SE-09 hatte SPEKTRA bereits vor einigen Jahren einen Schwingungserreger auf den Markt gebracht, der bis 50 kHz eine hervorragende Performance bietet, da die erste axiale Resonanzfrequenz des Schwingkopfes bei über 50 kHz liegt. Dies ist einer speziellen technischen Keramik zu verdanken, die geringes Gewicht mit hoher Steifigkeit vereinigt. Der SE-09 Schwingungserreger ist als universeller Schwingungserreger entwickelt, der den Frequenzbereich 5 Hz…50 kHz abdeckt und eine konventionelle Befestigung des Prüflings auf der Oberfläche des Schwingkopfes erlaubt, die senkrecht zur Schwingrichtung liegt. Wenn man jedoch den Prüfling in anderen Orientierungen anregen wollte, war ein Adapter nötig, der eine Montage in verschiedenen Orientierungen erlaubte.
Der Nachteil solcher Adapter ist aber, dass man sie nicht so steif auslegen kann, das nicht bereits bei Frequenzen unter 10 kHz unerwünschte Schwingungsmoden auftreten, die keine genaue Anregung des Prüflings mehr zulassen.
Mit dem SE-11 löst SPEKTRA dieses Problem elegant, indem der Schwingkopf so konstruiert wurde, dass die Prüflinge an verschiedenen Oberflächen angebracht werden können, die entweder quer zur Schwingungsrichtung orientiert sind oder in der Schwingungsrichtung liegen. Damit lassen sich Prüflinge in nahezu jeder Orientierung anregen. Messungen mit Laservibrometern haben dabei gezeigt, dass bis nah an die 50 kHz Grenze die unerwünschten Querschwingungen geringer als 5 % der Schwingung in der Hauptachse bleiben. Dies wird zum einen durch den steifen Keramikschwingkopf erreicht und zum anderen durch eine spezielle Polymerlagerung. Ergänzt wird der SE-11 durch einen internen Beschleunigungsaufnehmer, der eine stetige Übertragungsfunktion im Frequenzbereich bis 50 kHz aufweist. Außerdem reagiert er sehr unempfindlich auf Erwärmung oder Magnetfelder und ist somit ein idealer Referenzaufnehmer die Messung der angeregten Schwingungen.
Upgrade: Diese Produkt wurde 2024 vom SE-21 abgelöst.
Haben Sie Fragen oder Interesse an diesem Thema?
Kontaktieren Sie gern unsere Experten.
