Badania mikrowibracji i drżenia (jitter)

Drżenie (jitter) satelitów lub rozmycie obrazów spowodowane mikrowibracjami są poważnym źródłem odchyleń, które wpływają na dokładność geometryczną obrazów o wysokiej rozdzielczości. W ostatnich latach nastąpił znaczny postęp w obserwacji Ziemi, czemu towarzyszył gwałtowny wzrost zapotrzebowania na coraz dokładniejsze pomiary powierzchni Ziemi i atmosfery.

Jeszcze kilka lat temu bieżąca jakość tych obrazów byłaby trudna do wyobrażenia. Kluczowym krokiem w osiągnięciu tego postępu jest redukcja mikrowibracji na pokładzie satelitów. Każdy satelita wymaga wielu napędów, układów sterowania położeniem, kół reakcyjnych, siłowników i chłodziarek kriogenicznych – lista ta mogłaby być znacznie dłuższa. Urządzenia te zawierają elementy mechaniczne, które podczas pracy powodują wibracje. Mikrowibracje to niezwykle małe przyspieszenia o bardzo niskiej intensywności. Ich pomiar jest wymagającym zadaniem. Drgania o wysokiej częstotliwości można mierzyć za pomocą piezoelektrycznych czujników siły, wzmacniaczy ładunku oraz akcelerometrów i dynamometrów o niskim poziomie szumów.

Najnowsze innowacyjne konstrukcje wykorzystujące dynamometry z ceramiczną płytą górną zapewniają wyższą czułość, większy zakres częstotliwości oraz możliwość chłodzenia wodą, co jest optymalnym rozwiązaniem w przypadku drgań kół reakcyjnych i mikrowibracji w chłodziarkach kriogenicznych.

Dynamometry o wysokiej rozdzielczości

Piezoelektryczne czujniki siły i dynamometry w połączeniu z wysokoczułymi wzmacniaczami ładunku są idealnie dopasowane dzięki bardzo wysokiej rozdzielczości (do 100 000). Umożliwia to pomiar zmian siły dynamicznej do 0,01 N (0,002 lbf) i momentów do 0,08 10-3 Nm (0,7 mlbf-in), nawet jeśli mierzone obiekty ważą ponad 10 kg (22 lb).

Dynamometry o wysokiej częstotliwości odpowiedzi

Zoptymalizowane dynamometry mikrowibracyjne o wysokiej sztywności oferują bardzo wysokie częstotliwości drgań własnych powyżej 1500 Hz, umożliwiając pomiary do 500 Hz.

Dynamometry o niskim wpływie wzajemnym (przesłuchu)

Wynikowe siły i momenty są obliczane na podstawie 3 sygnałów dostarczanych przez każdy z 4 trójosiowych czujników siły, które tworzą dynamometry. Im niższy wpływ wzajemny (przesłuch), tym wyższa dokładność pomiaru siły i obliczania momentu.

Lekkie, niskoszumowe akcelerometry

Lekkie czujniki przyspieszenia generujące najniższy możliwy poziom szumu są zazwyczaj preferowane w przypadkach, gdy poziomy mikrowibracji są nadal wystarczająco wysokie. Te kluczowe właściwości zapobiegają efektom obciążenia masowego, jednocześnie umożliwiając wykrywanie poziomów mikrowibracji.