Анализ различных компаундов для снижения температурного дрейфа датчика удара

В результате проведения многочисленных испытаний датчиков удара на температурный дрейф и набора определенной статистики мы можем гарантировать, что он (температурный дрейф) составляет – 4.56% от диапазона – это недопустимо много. Если посмотреть на графике представленные на рисунке 1, приведенные для датчиков (19 образцов датчиков удара, для которых были получены зависимости температурного дрейфа), то можно заметить, что в основном завал характеристики идет при отрицательных температурах. Значит, скорее всего, это связано с влагой, которая осаждается на образец и вносит неуправляемую неконтролируемую паразитную емкость.

Рисунок 1. График зависимости выходного напряжения датчика удара от действующей температуры

По результатам анализа имеющихся данных были сделаны следующие выводы: характер температурного дрейфа датчика удара не может быть описан линейной функцией, а также в диапазоне отрицательной температуры наблюдается завал характеристик. По этой причине, было принято решение провести эксперименты с различными влагозащитными материалами применительно к печатной плате экспериментального стенда. К ним предъявляется 2 требования:

·     после заливки влагозащитный материал не должен изменять смещение нуля датчика удара, так как перед заливкой они калибруются, и выполнить эту операцию повторно после заливки невозможно;

·     температурный дрейф с использованием влагозащитных материалов должен получиться намного меньше, чем без него.

«Были рассмотрены следующие материалы: Sylgard 184, СИЭЛ 159-254, Силтерм-1К и Elastosil 607 Wacker, их параметры приведены в таблице 1, в которой представлены ключевые параметры данных материалов» [1, с. 280].

Таблица 1.

Параметры влагозащитных материалов

Для проведения эксперимента были собраны образцы с разным диапазоном измеряемых ускорений: 1 шт. ±5g, 1 шт. ±10g, 1 шт. ±50g, 1 шт. ±100g.

Исследования проводились на испытательном стенде совместно с камерой тепла-холода Espec MC-811P, представленной на рисунке 2.

Рисунок 2. Камера тепла-холода Espec MC-811P

Перед тем, как выполнить заливку образцов различными компаундами были выполнены измерения основных параметров датчиков удара. После этого образцы были залиты компаундами, и измерения их основных параметров были повторены.

а)                                                               б)

Рисунок 3. Стенд измерения параметров, образцы перед заливкой компаундами (а) и после (б)

Результаты измерений в диапазоне температур от минус 60°С до 85°С представлены на рисунке 4.

Рисунок 4. Результаты измерений