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Das zu lösende Problem

Die fortschreitende Verschlechterung der zivilen Infrastruktur wie Gebäude, Brücken, Flugzeuge, Schiffe und Züge kann zu katastrophalen Ausfällen führen und die öffentliche Sicherheit gefährden. In den letzten Jahren ist das Interesse an der Untersuchung und Vorhersage der Ausfallmodi solcher Strukturen durch die Ausstattung mit zahlreichen Sensoren und die Erfassung von Daten über ihre Reaktion auf Belastungen und Schwingungen gestiegen. Ein solcher Ansatz bildet die Grundlage der Technologie der strukturellen Zustandsüberwachung (Structural Health Monitoring, SHM). SHM wird eingesetzt, um die fortlaufende Sicherheit einer Vielzahl kritischer Strukturen vorherzusagen und zu überwachen.

SHM unter Verwendung eines Netzwerks von Sensoren, die in die Struktur eingebettet oder an ihr angebracht sind, kann sowohl in der Testphase eines neuen Entwurfs als auch zur laufenden Überwachung der Integrität der Struktur während ihrer gesamten Lebensdauer eingesetzt werden. Wichtige Strukturparameter werden durch verschiedene Sensortypen überwacht, indem eine Vielzahl physikalischer Phänomene gemessen werden.

Warum es wichtig ist

Kapazitive MEMS-Beschleunigungssensoren sind eine der Technologien, die den Anforderungen von SHM gerecht werden. Aufgrund ihrer flachen Amplituden- und Phasenantwort über einen großen Bandbreitenbereich, ihrer Robustheit und ihrer attraktiven SWAP-Eigenschaften ermöglicht die MEMS-Technologie den zunehmenden Einsatz von Schwingungssensoren für SHM.

MEMS-Beschleunigungsmesser nutzen kapazitive Kopplung, um die Bewegung einer aufgehängten Prüfmasse als Reaktion auf externe Beschleunigungen zu erfassen. Bei dem von uns verwendeten Herstellungsverfahren werden die MEMS bei sehr hohen Temperaturen „gebacken“. Diese Herstellungsweise garantiert eine sehr gute Wiederholgenauigkeit der Leistung sowohl in Bezug auf die Temperatur als auch auf die Zeit. Die so erhaltenen kapazitiven MEMS-Bauteile messen Frequenzen von sehr niedrigen Werten (<<1 Hz) bis zu hohen Frequenzen.

Wie wir das Problem lösen

Die Auflösung ist die wichtigste Leistungsanforderung an Sensoren, die für SHM-Anwendungen eingesetzt werden. Ein Schaden an einer Struktur zeigt sich zunächst als winzige Abweichung, die sich jedoch mit zunehmendem Alter der Struktur verstärkt. Ein Sensor mit ausgezeichneter Auflösung erkennt einen Defekt bereits in einem sehr frühen Stadium. Eine leistungsstarke Überwachung kritischer Strukturen ermöglicht somit eine erhebliche Optimierung der Wartungsplanung und damit eine drastische Senkung der Betriebskosten.

Der SI1000 ist ein hochwertiger kapazitiver MEMS-Beschleunigungsmesser, der speziell für seismische Messungen der Klasse B (Strong Motion) entwickelt wurde. Er zeichnet sich durch extrem geringes Rauschen, hervorragende Linearität und Temperaturstabilität sowie einen breiten Frequenzbereich in einem kleinen, hermetisch versiegelten Gehäuse aus. Der SI1000 garantiert sehr genaue und stabile seismische Messungen und erfordert während der gesamten Lebensdauer des Systems weder eine Neukalibrierung noch Wartungsarbeiten.

Wesentliche Merkmale

• Bereiche: +/-3, 5 g
• Geringes Rauschen: 0,7 μg/√Hz (+/-3g)
• Größe : <1cm2
• Bandbreite: 0-550Hz (+/-3g)

Warum Sie uns wählen sollten

Safran MEMS werden in der Schweiz nach modernsten, firmeneigenen und über 25 Jahre hinweg verbesserten industriellen Verfahren entwickelt und hergestellt. Jeder Sensor wird vollständig getestet und gemäß den Unternehmensstandards qualifiziert.

• Unter kritischen Umständen Praxiserprobt
• Integrierte Selbsttestfunktion
• Garantiert Sicherheit und Zuverlässigkeit

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