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加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器。通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調(diào)電路等部分組成。傳感器在加速過程中,通過對質(zhì)量塊所受慣性力的測量,利用牛頓第二定律獲得加速度值。根據(jù)傳感器敏感元件的不同,常見的加速度傳感器包括電容式、電感式、應(yīng)變式、壓阻式、壓電式等。加速度傳感器具有動態(tài)范圍大、頻率范圍寬、堅固耐用、受外界干擾小以及壓電材料受力自產(chǎn)生電荷信號不需要任何外界電源等特點,是被廣泛使用的振動測量傳感器。雖然壓電式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)簡單,商業(yè)化使用歷史也很長,但因其性能指標(biāo)與材料特性、設(shè)計和加工工藝密切相關(guān),因此在市場上銷售的同類傳感器性能的實際參數(shù)以及其穩(wěn)定性和一致性差別非常大。與壓阻和電容式相比,其缺點是壓電式加速度傳感器不能測量零頻率的信號。
加速度傳感器的安裝 用加速度計進行測量,為使數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和使用方便,可使用多種方法安裝,這有幾種,供大家選擇應(yīng)用。 1. 螺釘安裝 使用螺釘安裝,它的使用頻率響應(yīng)可近似原標(biāo)定的頻率響應(yīng),且稱剛性安裝。螺釘安裝是在允許打孔的被測物上沿振源軸線方向打孔攻絲。 2. 粘接安裝 在被測物體不允許鉆孔時,可使用各種粘接劑,如“502”、環(huán)氧樹脂膠、雙面粘膠帶、橡皮泥。應(yīng)注意,前二種方法的使用頻率接近剛性安裝方法,后兩種一般用于低頻現(xiàn)場,且會使被測頻率大大降低。粘接方法不適合沖擊測量。 3. 磁座 磁座的優(yōu)點是不破壞被測物體,移動方便。但是應(yīng)考慮用磁座測試會使加速度計的使用頻率響應(yīng)有所下降(磁座在使用時要將短于路片拆卸掉!),可能低于三分之一。使用時應(yīng)先在被測物上安裝磁座,再擰上傳感器,或者將二者輕輕吸附于被測物上。沖擊狀態(tài)會使傳感器產(chǎn)生電荷積累,影響測試精度。 4. 云母片/四氟膜 云母片安裝有兩個作用,隔熱、絕緣。對高溫狀態(tài)試件,可用厚度<0.1毫米的云母片墊置,其加速度計頻率響應(yīng)會略有降低。對試件與加速度計間的絕緣,云母與四氟是材料。 5. 三向傳感器安裝 為螺絲穿過通孔安裝,側(cè)端螺紋供檢測或測試用。
壓電加速度傳感器使用壓電片直接將振動信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出。市場上銷售的普通壓電片的諧振頻率都在音頻段的,與振動信號頻率相差較大。為了降低諧振頻率,人們使用彈簧球與壓電片基體連接。在降低整體諧振頻率的同時,彈簧也降低振動能量的消耗,延長振動衰減的時間,增強了振動效果。那么言歸下傳,壓電加速度傳感器究竟有什么優(yōu)點和缺點呢?
壓電加速度傳感器的兩大優(yōu)點是:
1.結(jié)構(gòu)簡單,取材方便;
2.安裝方便,使用壽命長。
壓電加速度傳感器的兩大缺點:
1.諧振頻率高,容易受到聲音的干擾;
2.輸出阻抗高,輸出信號弱,傳感器輸出信號需要經(jīng)過放大電路放大后才能送檢測電路檢測。
傳感器是能夠感受規(guī)定的被測量并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置的總稱,通常被測量是非電物理量,輸出信號一般為電量。加速度傳感器是一種能夠測量加速力的電子器件。加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器。通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調(diào)電路等部分組成,加速力就是當(dāng)物體在加速過程中作用在物體上的力,即地球引力、重力。加速力可以是個常量,比如g,也可以是變量。加速度計有兩種:一種是角加速度計,由陀螺儀(角速度傳感器)改進而來;另一種就是線加速度計。