簡(jiǎn)介
未來(lái)的列車(chē)系統(tǒng)將會(huì)整合越來(lái)越高的高科技技術(shù)，用以引導(dǎo)和控制車(chē)輛，減少維修費(fèi)用和便于檢查維修，同時(shí)，改善乘客和駕駛員的安全性和舒適性。因此，種類(lèi)繁多的傳感器必會(huì)不斷納入現(xiàn)代化的火車(chē)中。
這些傳感器的一大分支是加速度傳感器，它們可以檢測(cè)和測(cè)量各種形式的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，包括慣性力（加速度）、傾斜、振動(dòng)和沖擊。各種技術(shù)（如：電容式、壓電式或壓阻式）之間存在互相競(jìng)爭(zhēng)，以提供最佳的解決方案。然而，這些不同的傳感器的技術(shù)，并不能提供相同層面的性能，顯然地，在長(zhǎng)期穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性和精度方面，規(guī)格最好的是電容式加速度傳感器。
Colibrys的加速度傳感器是基于硅 MEMS 的電容式傳感器。MEMS 制造工藝過(guò)程中提供了一個(gè)替代傳統(tǒng)的宏觀機(jī)械加工和裝配的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)源于微電子工業(yè)，把傳統(tǒng)的集成電路（IC）工藝和特定的MEMS加工工藝的技術(shù)相結(jié)合，研制生產(chǎn)出微觀機(jī)械結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。
VS9030被廣泛應(yīng)用于鐵路上振動(dòng)測(cè)量
特性
● 多量程系列產(chǎn)品，從 ±1g 到 ±200g
● 慣性、振動(dòng)和地震傳感器
● 高帶寬 (DC 到 >1000Hz ，變化率-5%)
● 優(yōu)異的長(zhǎng)期穩(wěn)定性
● 嚴(yán)苛的環(huán)境（沖擊、振動(dòng)、溫度）
● 經(jīng)過(guò)資格認(rèn)證，可用在安全性至關(guān)重要的應(yīng)用中
對(duì)于低頻到中頻的測(cè)量（典型值可達(dá)1000Hz, 變化率5％），電容的方法能提供比其它技術(shù)方法更好的性能，在可靠性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、信號(hào)噪聲、堅(jiān)固性、尺寸和功耗等方面。
COLIBRYS 加速度傳感器內(nèi)部近景圖
鐵路技術(shù)中的運(yùn)動(dòng)傳感器
運(yùn)動(dòng)傳感器在鐵路技術(shù)領(lǐng)域中的各種應(yīng)用，典型例子如下：
轉(zhuǎn)向架安全性和舒適度的監(jiān)測(cè)和診斷系統(tǒng)
改善乘客舒適性的高速列車(chē)傾斜控制系統(tǒng)
磁懸浮列車(chē)的位置監(jiān)控
控制系統(tǒng)
健康與使用監(jiān)控系統(tǒng)（HUMS）
運(yùn)輸過(guò)程中的振動(dòng)監(jiān)測(cè)
精確的列車(chē)定位
鐵路軌道安全和維護(hù)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
德國(guó)磁懸浮列車(chē)
鐵路技術(shù)中的Colibrys加速度計(jì)
正如所報(bào)道的：運(yùn)動(dòng)傳感器產(chǎn)品有很多機(jī)會(huì)用于鐵路技術(shù)市場(chǎng)。Colibrys公司的MEMS電容式加速度傳感器在惡劣環(huán)境下的高可靠性已經(jīng)得到公認(rèn)，并已成功地獲得了鐵路應(yīng)用中安全性至關(guān)重要的資格認(rèn)證。
列車(chē)上的MEMS電容式加速度傳感器的最新和最重要的資質(zhì)之一就是在最新一代的德國(guó)ICE高速列車(chē)上的傾斜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。西門(mén)子公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種轉(zhuǎn)向架監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)內(nèi)軸承磨損、傳動(dòng)軸、剎車(chē)或輪子的磨損和識(shí)別任何可能會(huì)引發(fā)的事故的、潛在的轉(zhuǎn)向架不穩(wěn)定性。這是由西門(mén)子交通集團(tuán)設(shè)計(jì)和制造的第一個(gè)轉(zhuǎn)向架監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
這種高度創(chuàng)新的轉(zhuǎn)向架監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在每節(jié)車(chē)廂上使用24個(gè)Colibrys加速度傳感器，每一列車(chē)大約使用200個(gè)傳感器。最早的三列列車(chē)已在2010年生產(chǎn)，最終的系統(tǒng)資格認(rèn)證是在2011年。
擺式列車(chē)是另一個(gè)成熟的應(yīng)用。多年來(lái)，在許多國(guó)家，電容式加速度傳感器都被成功地集成和應(yīng)用。
Colibrys公司專(zhuān)門(mén)為鐵路應(yīng)用領(lǐng)域提供不同類(lèi)型的加速度傳感器：
● VS9000是Colibrys公司為振動(dòng)傳感而設(shè)計(jì)的的產(chǎn)品，振動(dòng)傳感需要高帶寬，多量程g，體積小，專(zhuān)用信號(hào)調(diào)節(jié)。通常，該系列產(chǎn)品覆蓋了±2g到±200g全量程，并提供從DC到1000Hz條件下恒定的頻率響應(yīng)（變化率<5％）。
●MS9000產(chǎn)品系列是為需要長(zhǎng)期穩(wěn)定性的慣性傳感所設(shè)計(jì)的。
● Si FlexTM 是世界上最好級(jí)別的地震傳感器，廣泛應(yīng)用于諸如橋梁和鐵軌的結(jié)構(gòu)振動(dòng)評(píng)估中。
工作原理
VS9000和MS9000傳感器通過(guò)單一的電源電壓（2.5V和5.5V之間）進(jìn)行工作，電流消耗很低（<0.5mA，5V 時(shí)）。其輸出是一個(gè)比率式模擬電壓，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓為5V時(shí)，滿量程加速度范圍的輸出電壓在0.5V和4.5V 之間變化。 它必須有一個(gè)穩(wěn)定的電源，因?yàn)槿魏尾环€(wěn)定性都會(huì)直接傳送到輸出中。
該傳感器采用了完全獨(dú)立的20引腳LCC標(biāo)準(zhǔn)陶瓷封裝，以確保其全密封性。它的工作溫度范圍在-55°C至+125°C，并能在不降低性能的前提下承受 6'000g加速度的沖擊。欲了解更多的技術(shù)信息，請(qǐng)參閱相應(yīng)的產(chǎn)品資料和規(guī)格說(shuō)明。
結(jié)論
對(duì)于大多數(shù)國(guó)家快速增長(zhǎng)的高鐵市場(chǎng)，MEMS電容式加速度傳感器是部署新一代高速列車(chē)的最佳候選產(chǎn)品，人們將需要越來(lái)越多由可靠的和高精度加速度傳感器裝備的車(chē)載安全控制設(shè)備。
Colibrys加速度傳感器由北京賽斯維測(cè)控技術(shù)有限公司負(fù)責(zé)在中國(guó)地區(qū)的市場(chǎng)推廣及技術(shù)支持。查看技術(shù)參數(shù)或更多產(chǎn)品信息可登陸www.sensorway.cn 或撥打產(chǎn)品咨詢熱線010-84775646，84775648。
