Testes de agitação e microvibração

A space destined camera unit is tested on a Kistler dynamometer regarding micro-vibrations and jitter.

A tremulação dos satélites, ou a desfocagem das imagens causada por microvibrações, é uma fonte significativa de desvios que afetam a precisão geométrica das imagens de alta resolução. Nos últimos anos têm-se registado grandes avanços na observação terrestre — acompanhados por um aumento drástico da necessidade de medir a superfície terrestre e a atmosfera com uma precisão cada vez maior.

A qualidade destas imagens teria sido inimaginável há poucos anos. Os passos fundamentais para alcançar este progresso incluem a redução das microvibrações nos satélites. Cada satélite requer numerosos motores, comandos de posição, rodas de reação, acionadores e refrigeradores... a lista poderia continuar. Estes dispositivos contêm peças mecânicas que provocam vibrações no seu funcionamento. As microvibrações consistem em acelerações extremamente pequenas de intensidade muito baixa. Medi-las é uma tarefa desafiante. As tremulações de alta frequência podem ser medidas com sensores de força piezoelétricos, amplificadores de carga e acelerómetros e dinamómetros de baixo ruído.

Os recentes desenhos inovadores que utilizam dinamómetros com placa superior de cerâmica permitem maiores sensibilidades, gamas de frequência mais elevadas e a possibilidade de arrefecimento por água otimizada para aplicações de agitação da roda de reação e microvibração do crio-refrigerador.

Tecnologias importantes para a aplicação

Dinamómetros de alta resolução

Os sensores de força piezoelétricos e os dinamómetros combinados com amplificadores de carga de alta sensibilidade são ideais graças às suas altíssimas resoluções (de até 100 000). Assim, é possível medir alterações dinâmicas de força de até 0,01 N (0,002 lbf) e momentos de até 0,08 10-3 Nm (0,7 mlbf-in), mesmo que o objeto a ser medido pese mais de 10 kg (22 lb).

Dinamómetros de resposta de alta frequência

Os dinamómetros otimizados de microvibração com alta rigidez oferecem frequências naturais muito altas, acima de 1500 Hz, permitindo medições de até 500 Hz.

Dinamómetros de baixa transferência

As forças e os momentos resultantes são calculados com base nos 3 sinais fornecidos por cada um dos 4 sensores de força triaxial que constituem os dinamómetros. Quanto mais baixo for a transferência, maior é a precisão da medição da força e do cálculo do momento.

Soluções de acelerómetros leves e de baixo ruído

Sensores de aceleração leves que geram o menor ruído possível costumam ser preferidos nos casos em que os níveis de microvibração ainda são suficientemente altos. Estas propriedades chave previnem efeitos de carga em massa, permitindo, ao mesmo tempo, a deteção de níveis de microvibração.