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- 加速度傳感器的選擇
- 來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2013/10/11
加速度傳感器的選擇,對應用是十分重要的,對結(jié)果有著重要的影響。并且加速度傳感器在生活中的應用十分廣泛,因其頻響寬、動態(tài)范圍大、可靠性高和使用方便受到大眾的親睞。為了減小使用誤差,加速度傳感器的選擇需要從靈敏度、頻率范圍,內(nèi)部結(jié)構(gòu),現(xiàn)場環(huán)境和與后續(xù)儀器配置等技術指標進行考慮。
1、靈敏度的選擇:讓用戶在眾多不同靈敏度的加速度計中能方便地選出合適的產(chǎn)品,需要對產(chǎn)品的量程范圍進行參考。最小加速度測量值也稱最小分辨率,考慮到后級放大電路噪聲問題,應盡量遠離最小可用值,以確保最佳信噪比。
最大測量極限要考慮加速度計自身的非線性影響和后續(xù)儀器的最大輸出電壓,估算方法:最大被測加速度×傳感器的電荷/電壓靈敏度,以上數(shù)值是否超過配套儀器的最大輸入電荷/電壓值,建議如已知被測加速度范圍可在傳感器指標中的“參考量程范圍”中選擇(兼顧頻響、重量),同時,在頻響、重量允許的情況下,靈敏度可考慮高些,以提高后續(xù)儀器輸入信號,提高信噪比。
2、頻率選擇:生產(chǎn)廠給出的頻響曲線是用螺釘安裝的,一般將曲線分成二段:諧振頻率和使用頻率。使用頻率的給值是按靈敏度偏差給出,有±10%、±5%、±3dB。諧振頻率一般是避開不用,但也有特例,如軸承故障檢測。
選擇加速度計的頻率應高于被測物的振動頻率,有倍頻分析要求的加速度計頻響應更高。土木工程是低頻,加速度計可選擇0.2Hz~1kHz左右,機械設備一般是中頻段,可根據(jù)設備轉(zhuǎn)速、設備剛度等因素綜合估計頻率,選擇0.5Hz~5kHz的加速度計。沖擊測量高頻居多。
加速度計的安裝方式不同也會改變使用頻響(對振動值影響不大),安裝面要平整、光潔,安裝選擇應根據(jù)方便、安全的原則。這里給出同一只KD1005加速度計不同安裝方式的使用頻率:螺釘5kHz,環(huán)氧或“502”4kHz,磁吸盤1.5kHz,雙面膠0.5kHz,由此可見,安裝方式對測試頻響影響很大,應注意選擇。
加速度計的重量、靈敏度與使用頻率成反比,靈敏度高,重量大,使用頻率低,這也是選擇的技巧。
3、內(nèi)部結(jié)構(gòu):內(nèi)部結(jié)構(gòu)是指敏感材料晶體片感受振動的方式及安裝形式,有壓縮和剪切兩大類,常見的有中心壓縮、平面剪切、三角剪切、環(huán)型剪切。中心壓縮頻響高于剪切型,剪切型的環(huán)境適應性好于中心壓縮型。如配用積分型電荷放大器測量速度、位移時,最好選用剪切型產(chǎn)品,這樣所得信號波動小,穩(wěn)定性好。
4、內(nèi)置電路:內(nèi)置的概念是將電荷/電壓轉(zhuǎn)換放大電路置于加速度計內(nèi),成為具有電壓輸出功能的傳感元件。它可分雙電源(四線)及單電源(二線并帶偏置的稱ICP)兩種,下面所指內(nèi)裝電路專指ICP型。
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