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压电加速度传感器的灵敏度与量程应如何选择?

发布时间:2022-04-08 点击次数:95

压电加速度传感器的灵敏度与量程应如何选择?


压电型式的加速度计是振动测试的最主要传感器。虽然压电型加速度计的测量范围宽,但因市场上此类加速度计品种繁多,所以给正确的选用带来一定的难度。作为选用振动传感器的一般原则:正确的选用应该基于对测量信号以下三方面的分析和估算。

a.被测振动量的大小

b.被测振动信号的频率范围

c.振动测试现场环境

以下将针对上述三个方面并参照传感器的相关技术指标对具体的选用作进一步地讨论。

传感器的灵敏度与量程范围

传感器的灵敏度是传感器的最基本指标之一。灵敏度的大小直接影响到传感器对振动信号的测量。不难理解,传感器的灵敏度应根据被测振动量(加速度值)大小而定,但由于压电加速度传感器是测量振动的加速度值,而在相同的位移幅值条件下加速度值与信号的频率平方成正比,所以不同频段的加速度信号大小相差甚大。大型结构的低频振动其振动量的加速度值可能会相当小,例如当振动位移为 1mm 频率为1 Hz 的信号其加速度值仅为0.04m/s20.004g);然而对高频振动当位移为0.1mm,频率为10 kHz的信号其加速度值可达4 x 10 5m/s2 40000g)。因此尽管压电式加速度传感器具有较大的测量量程范围,但对用于测量高低两端频率的振动信号,选择加速度传感器灵敏度时应对信号有充分的估计。的振动测量压电式加速度计灵敏度,电压输出型(IEPE 型)为50~100 mV/g,电荷输出型为10~50 pC/g

压电加速度传感器的灵敏度与量程应如何选择?

加速度值传感器的测量量程范围是指传感器在一定的非线性误差范围内所能测量的测量值。通用型压电加速度传感器的非线性误差大多为1%。作为一般原则,灵敏度越高其测量范围越小,反之灵敏度越小则测量范围越大。传感器的灵敏度大小并不是评价传感器优劣的指标,只需要根据不同的测量要求选用合适灵敏度的传感器即可。另外,传感器信号的信噪比(信号/噪声)是评价传感器品质的重要指标,信噪比高意味着信号的品质越好,测量精度越高,当然一般情况下信噪比提高也意味着成本的增加。


灵敏度不一定是越大越好,工程设计要求不同对传感器灵敏度的要求也不一样,比如,你追求的是一个准确的读数,那么高灵敏度就很合适,如果你追求的是一个阈值报警,那么就比较适合低灵敏度的加速度传感器。


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