Analoger MEMS-Beschleunigungssensor

Die dreidimensionale Struktur des Beschleunigungssensors nutzt kapazitive Sensortechniken, die ihm eine extrem hohe Messempfindlichkeit und eine ausgezeichnete Offset-Stabilität verleihen. Murata

Der Sensor hat Abmessungen von nur 7,0 mm x 8,6 mm x 3,3 mm und wird aus einem Silizium-Einkristall hergestellt. Er ist dadurch mechanisch robust und weist bis zu 70.000 g keine Deformationen auf. Die interne Dämpfung des MEMS-Sensorelements mithilfe einer Edelgasfüllung wirkt überdies wie ein mechanisches Tiefpassfilter, das Frequenzen über 115 Hz unterdrückt, für eine stabile Ausgangsamplitude sorgt und Rauschen ausfiltert.

Durch des Analogausgangs kann der Sensor in einiger Entfernung von der Steuereinheit platziert werden, ohne dass die Sensorausgänge durch Störungen beeinflusst werden. Diese Flexibilität bei der Anordnung des Sensors bietet ideale Voraussetzungen für den Einsatz in elektronisch gesteuerten Radaufhängungen, denn die Sensoren können ohne Rücksicht auf die Länge der Verbindungsleitungen unmittelbar dort angeordnet werden, wo sie benötigt werden.

Blockdiagramm des Beschleunigungssensors SCA720.Murata

Die Messung von Bewegungen in Z-Richtung ist mit dem Sensorelement möglich, wenn die Montage flach auf einer parallel zur Fahrzeugachse angeordneten Leiterplatte erfolgt. Der Sensor kompensiert die Erdgravitation mit einem Offset von +1 g, bei dem die Ausgangsspannung +2,5 V_DC beträgt. Der Messbereich beträgt 2,11 g in beiden Richtungen, mit einem Ausgangsspannungsbereich von 0 bis +5 V_DC.

Als Hilfestellung für die Produktions- und Testabläufe sind die MEMS-Sensoren auf der Oberseite mit einem 2D-Matrix-Etikett versehen, über das auf alle Prozess- und Prüfdaten zum Bauteil sowie zum Sensorelement und zum ASIC zugegriffen werden kann. Der SCA270 besitzt die Qualifikation nach dem strengen Automotive-Standard AEC-Q100.

(jj)