Caracterización del diseño de bajo costo de un acelerómetro SMEM para un uso específico

Resumen

Desde hace más de dos décadas los sensores capacitivos basados en tecnología de Sistemas Micro-Electromecánicos (SMEM) han revolucionado la industria y los equipamientos basados en su bajo costo y tamaño reducido. Los acelerómetros se han incluido en todo tipo de dispositivos mejorando la automatización y el control de procesos. Sus especificaciones técnicas los hacen útiles para aplicaciones de frecuencias de hasta algunos cientos de Hz, como IMUs, robótica, monitoreo, dinámica automotriz, celulares y otros dispositivos asociados al uso humano. En este caso, las prestaciones de los sensores y la confiabilidad son debidamente aseguradas en el marco de una instalación fija con parámetros establecidos de antemano. Por otro lado, algunos fabricantes reconocidos proveen acelerómetros de uso general basados en esta tecnología a precios competitivos y cubriendo un rango de aplicación específico. Frente al entusiasmo que despierta el disponer de tecnología moderna y de precio reducido existe la tendencia al uso de chips SMEM de salida analógica y especialmente digital, debido a sus ventajas comparativas. En el presente trabajo se analiza la posibilidad de definir acelerómetros para uso general, incluyendo monitoreo y testeo de vibraciones utilizando chips comerciales de SMEM. Se analizan los requerimientos constructivos que permiten explotar a pleno las características eléctricas del sensor, mediante un adecuado entorno de funcionamiento mecánico y eléctrico. Partiendo de un chip de acelerómetro como ejemplo, se construye un sensor, que luego de testeado y calibrado en baja frecuencia, se muestra confiable para un uso general dentro de las especificaciones técnicas reales medidas.