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教你正确挑选加速度传感器

教你正确选择加速度传感器-加速度计因其频响宽、动态范围大、可靠性高、使用方便,受到广泛应用。用户作通用振动、冲击测量时,主要关心的技术指标为:灵敏度、频率范围,内部结构,现场环境和与后续仪

  加速度计因其频响宽、动态规模大、可靠性高、运用便利,遭到广泛应用。用户作通用振荡、冲击丈量时,首要关怀的技术目标为:灵敏度、频率规模,内部结构,现场环境和与后续仪器装备等。

  1、灵敏度的挑选

  扬州晶明的产品介绍给出了参阅量程规模,意图是让用户在很多不同灵敏度的加速度计中能便利地选出适宜的产品,最小加速度丈量值也称最小分辨率,考虑到后级扩大电路噪声问题,应尽量远离最小可用值,以确保最佳信噪比。最大丈量极限要考虑加速度计本身的非线性影响和后续仪器的最大输出电压,预算办法:最大被测加速度&TImes;传感器的电荷/电压灵敏度,以上数值是否超越配套仪器的最大输入电荷/电压值,主张如已知被测加速度规模可在传感器目标中的“参阅量程规模”中挑选(统筹频响、分量),一起,在频响、分量答应的情况下,灵敏度可考虑高些,以进步后续仪器输入信号,进步信噪比。

  在统筹频响、分量的一起,可参照以下规模挑选传感器灵敏度:土木工程原型和超大型机械结构的振荡在0.1g~10g左右,可选3000pC/g~300pC/g的加速度计,机械设备的振荡在10g~100g左右,可挑选20pC/g~200pC/g的加速度计,冲击可选0.1pC/g~20pC/g左右的加速度计。

  2、频率挑选

  生产厂给出的频响曲线是用螺钉装置的,一般将曲线分红二段:谐振频率和运用频率。运用频率的给值是按灵敏度误差给出,有±10%、±5%、±3dB。谐振频率一般是避开不必,但也有特例,如轴承毛病检测。

  挑选加速度计的频率应高于被测物的振荡频率,有倍频剖析要求的加速度计频呼应更高。土木工程是低频,加速度计可挑选0.2Hz~1kHz左右,机械设备一般是中频段,可根据设备转速、设备刚度等要素归纳估量频率,挑选0.5Hz~5kHz的加速度计。冲击丈量高频居多。

  加速度计的装置办法不同也会改动运用频响(对振荡值影响不大),装置面要平坦、光亮,装置挑选应根据便利、安全的准则。这儿给出同一只KD1005加速度计不同装置办法的运用频率:螺钉5kHz,环氧或“502”4kHz,磁吸盘1.5kHz,双面胶0.5kHz,由此可见,装置办法对测验频响影响很大,应留意挑选。

  加速度计的分量、灵敏度与运用频率成反比,灵敏度高,分量大,运用频率低,这也是挑选的技巧。

  3、内部结构

  内部结构是指灵敏资料晶体片感触振荡的办法及装置方法,有紧缩和剪切两大类,常见的有中心紧缩、平面剪切、三角剪切、环型剪切。中心紧缩频响高于剪切型,剪切型的环境适应性好于中心紧缩型。如配用积分型电荷扩大器丈量速度、位移时,最好选用剪切型产品,这样所得信号动摇小,稳定性好。

  4、内置电路

  内置的概念是将电荷/电压转化扩大电路置于加速度计内,成为具有电压输出功用的传感元件。它可分双电源(四线)及单电源(二线并带偏置的称ICP)两种,下面所指内装电路专指ICP型。

  现在,内置电路传感器在国内运用较多的方面是用于机械毛病、桩基检测,不少在线监测项目上也在运用该类产品。

  ICP传感器的芯线作供电并又是信号输出通道。内置电路传感器灵敏度的选型核算:

  如选用现在最为通用的100mV/g,可测50g以内振荡,由于该传感器动态规模±5Vp,如丈量100g,则用50mV/g的加速度计,其他以此类推。

  内置电路的优势是低价位,抗搅扰好,可长线运用,但它的耐高温、可靠性不如电荷输出产品,且动态规模也因输出电压和偏置电压的效果而遭到约束。

  5、环境影响

  某些测验现场的环境较为恶劣,考虑的要素较多,如防水、高温、装置方位、强磁电场及地回路等,均会给丈量带来极大的影响。

  防水:防水有两个概念,浅层防水和深层防水,尤以深层防水尴尬,如三峡工程永久船闸闸口的振荡监测,水深近百米,它触及地回路搅扰、高压渗水、导线防护、长时间可靠性等许多问题。

  高温:大都厂商给出的温度规模为可用值,而不是高温情况的灵敏度,实际上,高温时灵敏度误差较大,特别用户应向厂商讨取专用的高温时的灵敏度目标,灵敏度目标是确保测验精确的要害。

  方位约束:加速度计永久装置在现场会遭到人为磕碰,应挑选工业型产品,在加速度计外加装防护罩,这可一起起绝缘、防尘的效果,对出线方向有要求也应向厂商提出,关于不能触及的部位,可用手持式加速度计(带长探针)。

  绝缘、地回路及磁电场辐射:辐射较强的测验现场,应挑选特别外壳资料的加速度计和专用导线,此类研讨国内稀有。关于多点接地、湿润等现场,要处理好测验搅扰则可用浮地或绝缘型加速度计。

  为了战胜多点接地产生地回路电流影响测验,能够选用浮地或绝缘传感器。没有特别要求且搅扰不大的工况,可用绝缘型加速度计。而永久型监测或搅扰大的工况则应选用浮地型。这二种命名的差异在于绝缘型传感器的外壳为信号地,底座采纳绝缘办法,而浮地型产品的外壳为屏蔽层,要采纳三线办法。

  附加质量:在振荡结构上装置的加速度计的质量只需小于结构本身质量的1/10即可,以为对被测信号无大影响。

  6、配套仪器

  压电类加速度计如是电荷输出,可与任何一种高阻输入的电荷扩大器或具有电荷前置功用的收集器般配,电荷扩大器品种较多,有单台、多路、积分、准静态,这都要根据丈量要求进行挑选。

  也有特例,如直接将压电传感器的输出信号接入具有必定高阻功用的三次外表(如示波器),相同可测得信号,但因阻抗匹配不行,只能是定性了解动态情况。

  ICP型内置式加速度计专门有恒流适配器,一台仪器可供多只加速度计的恒流供电及信号输出。部分数据收集仪器也自带恒流功用,可直接与ICP传感器配用。

  一般电荷输出型传感器如与具有恒流输出的数据收集器配套,可选用JM3861恒流适调器。

  双电源加速度计可由收集器供给双电源或用双路直流稳压电源供电。

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