加速度傳感器怎么選擇是關(guān)鍵
對于大都工程運(yùn)用來說，選擇適宜的查驗(yàn)東西將對查驗(yàn)效果發(fā)作很大的影響。怎么精確的選擇加速度傳感器，讓咱們從傳感器的分類和原理初步。
作為交流照看的加速度傳感器，正如它的稱謂，它的輸出是交流耦合的。此類傳感器不能用來查驗(yàn)靜態(tài)的加速度，比如重力加速度和離心加速度。他們僅合適測量動態(tài)工作。而直流照看的加速度傳感器，具有直流耦合輸出，可以照看低至0赫茲的加速度信號。因而直流照看的加速度傳感器合適一同查驗(yàn)靜態(tài)和動態(tài)的加速度。并不是只需需要查驗(yàn)靜態(tài)加速度時(shí)才選擇直流照看的加速度傳感器。
加速度，速度，位移
很多對于振蕩的研討需要獲取加速度，速度和位移的信息，這些是工程師們方案和驗(yàn)證結(jié)構(gòu)時(shí)所需要的重要信息。一般說來，加速度供應(yīng)了極好的參看，而速度和位移卻是核算時(shí)所需的變量。為了從加速度核算出速度和位移，從傳感器輸出的加速度信號會經(jīng)過數(shù)字或模仿的方法分別做一次和二次積分。這就或許致使了交流耦合的傳感器會發(fā)作疑問。為了演示這個(gè)疑問，想象選用交流傳感器測量一個(gè)寬脈沖半正弦波信號。由于固有的交流RC時(shí)間常數(shù)的綁縛，傳感器的輸出不能極好跟輸入脈沖契合。相同的原因，在脈沖的完畢點(diǎn)，傳感器輸出將發(fā)作一個(gè)負(fù)向零點(diǎn)偏移。下圖展示了傳感器的輸出（赤色的曲線）和寬脈沖半正弦加速度輸入（藍(lán)色曲線）的聯(lián)絡(luò)。
這個(gè)看似細(xì)微的幅度上的區(qū)別在積分往后將發(fā)作嚴(yán)重的差錯1。直流照看的加速度傳感器卻沒有這樣的疑問，由于其輸出可以精確的隨從緩慢改動的輸入。在實(shí)習(xí)的平常運(yùn)用中，輸入信號或許不是單純的半正弦脈沖，可是用交流耦合的傳感器查驗(yàn)任何緩慢改動的信號時(shí)這樣的疑問一向會存在。
如今咱們看看各種常用的加速度傳感器技術(shù)。
交流照看加速度傳感器
常用的交流照看加速度傳感器是選用壓電元件作為其活絡(luò)單元的。當(dāng)有加速度輸入時(shí)CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有，傳感器中的查看質(zhì)量塊“移動”使壓電元件發(fā)作正比于輸入加速度的電荷信號。從電學(xué)角看，壓電元件如同一個(gè)有源的電容器，其內(nèi)阻在10x9歐姆等級。由內(nèi)阻和電容選擇了RC時(shí)間常數(shù)，這也選擇了傳感器的高頻經(jīng)過特性。由于這個(gè)原因，壓電加速度傳感器不能用于測量靜態(tài)工作。壓電元件可來自于自然界或人工。它們有不相同的信號轉(zhuǎn)換功率和線性。商場上有兩類壓電加速度傳感器－電荷輸出型，電壓輸出型。
電荷輸出型加速度傳感器
首要的壓電加速度傳感器選用鋯鈦酸鹽陶瓷，具有很寬的工作溫度方案，寬的動態(tài)量程，寬的頻率方案（可用頻率>10kHz）。電荷輸出型加速度傳感器把壓電陶瓷封裝在具有氣密性的金屬外殼中。由于具有抵擋嚴(yán)重環(huán)境的才調(diào)，其具有非常好的耐久性。由于其具有很高的阻抗，該傳感器需要協(xié)作電荷放大器和低噪聲屏蔽電纜運(yùn)用，佳是同軸電纜。低噪聲電纜是指其具有低的抵觸電噪聲2，這是一種運(yùn)動發(fā)作的來自電纜本身的噪聲。很多傳感器廠家一同供應(yīng)這種低噪聲電纜。電荷放大器和電荷輸出型加速度傳感器聯(lián)接，然后可以消除電纜電容和傳感器電容并聯(lián)帶來的影響。協(xié)作搶先的電荷放大器，電荷輸出型加速度傳感器很簡單完畢寬的動態(tài)照看（>120dB）。由于壓電陶瓷的工作溫度方案很寬，有些傳感器可以用于-200°C到+400°C，乃至更寬溫度的環(huán)境。它們格外合適極限溫度下的振蕩查驗(yàn)，如渦輪引擎的監(jiān)測。
每種加速度傳感器技術(shù)都有其優(yōu)缺點(diǎn)。在作出選擇之前，清楚它們的區(qū)別和查驗(yàn)需要是非常重要的。首要也是重要的是，對于需要測量靜態(tài)加速度或低頻加速度（<1Hz）的運(yùn)用，或許需要用加速度核算速度和位移的運(yùn)用，需要選擇具有直流照看的加速度傳感器。直流和交流照看的加速度傳感器都可以測量動態(tài)信號。當(dāng)僅需要測量動態(tài)信號時(shí)，運(yùn)用者可以各取所好。有些運(yùn)用者不喜歡處理直流照看加速度傳感器的零點(diǎn)偏置，而愈加喜歡交流耦合、單端輸出的壓電加速度傳感器。而另一些運(yùn)用者不在乎處理零點(diǎn)偏置，習(xí)氣3線或4線接口，喜歡負(fù)載電阻自查看驗(yàn)（shunt），和重力加速度自查看驗(yàn)（2g翻轉(zhuǎn)）功用。他們會選擇直流照看加速度傳感器。
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