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加速度傳感器是一種能夠測(cè)量加速力的電子設(shè)備。加速力就是當(dāng)物體在加速過(guò)程中作用在物體上的力,就好比地球引力,也就是重力。加速力可以是個(gè)常量,比如g,也可以是變量。加速度計(jì)有兩種:一種是角加速度計(jì),是由陀螺儀(角速度傳感器)的改進(jìn)的。另一種就是線加速度計(jì)。加速度計(jì)的靈敏度,有時(shí)候稱作加速度計(jì)的“比例因子”,它是傳感器電輸出和機(jī)械輸入之間的比率(注意: 傳感器通常定義為把一種能量轉(zhuǎn)換成另外一種形式的能量的設(shè)備,加速度計(jì)就是一種把機(jī)械加速度轉(zhuǎn)換成比例的電信號(hào)的傳感器)。通常使用 mV/g或 pC/g 來(lái)表示這一比率,它僅僅在某一頻率點(diǎn)下有效,按著慣例一般是 100Hz。由于大部分加速度計(jì)會(huì)或多或少受溫度影響,靈敏度同樣只在某一很窄的溫度范圍內(nèi)有效,通常是 25± 5OC。此外,靈敏度只在某一加速度幅值下有效,通常是 5g 或 10g。靈敏度有時(shí)被定義為一個(gè)帶有允許誤差范圍的數(shù)值,通常是±5%或10%,這個(gè)保證了用戶使用的加速度計(jì)靈敏度在靈敏度標(biāo)稱值的允許誤差范圍內(nèi)。幾乎所有情況下,加速度計(jì)都會(huì)附帶一份校準(zhǔn)報(bào)告,列出了準(zhǔn)確的靈敏度。
二軸加速度傳感器選型使用中常見(jiàn)的問(wèn)題
二軸加速度傳感器選型使用中常見(jiàn)的問(wèn)題出在測(cè)量點(diǎn)的選擇和連接方式,選擇測(cè)量點(diǎn)的原則是在不影響試驗(yàn)件安裝的情況下盡量靠近試驗(yàn)件或者試驗(yàn)件上某個(gè)關(guān)心的點(diǎn),由于振動(dòng)夾具千差萬(wàn)別,如果只是簡(jiǎn)單把傳感器連接在振動(dòng)臺(tái)面上的話,可能會(huì)造成試驗(yàn)件上的量值超標(biāo)。石英撓性二軸加速度傳感器選型一般為單軸力矩反饋式加速度計(jì),通過(guò)檢測(cè)質(zhì)量來(lái)檢測(cè)外界的加速度信號(hào),再經(jīng)伺服電路解調(diào)、放大,在輸出電流信號(hào)正比于加速度信號(hào)。產(chǎn)品廣泛用于航空航天高準(zhǔn)確度導(dǎo)航系統(tǒng)、石油鉆井測(cè)斜或地質(zhì)勘探捷聯(lián)系統(tǒng)。
加速度傳感器自然是對(duì)自身器件的加速度進(jìn)行檢測(cè)。其自身的物理實(shí)現(xiàn)方式咱們就不去展開(kāi)了,可以想象芯片內(nèi)部有一個(gè)真空區(qū)域,感應(yīng)器件即處于該區(qū)域,其通過(guò)慣性力作用引起電壓變化,并通過(guò)內(nèi)部的ADC給出量化數(shù)值,加速度傳感器是一種能夠測(cè)量加速力,將加速度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的電子設(shè)備。加速力就是當(dāng)物體在加速過(guò)程中作用在物體上的力,就好比地球引力,也就是重力。
加速度傳感器的安裝方式不同也會(huì)改變使用頻響(對(duì)振動(dòng)值影響不大)。安裝面要平整、光潔,安裝選擇應(yīng)根據(jù)方便、安全的原則。我們給出同一只AD100S加速度傳感器(傳感器靈敏度為100mV/g)不同安裝方式的使用頻率:螺釘剛性連接(±10%誤差)10kHz;環(huán)氧膠或“502”粘接安裝6kHz;磁力吸座安裝2kHz;雙面膠安裝1kHz。由此可見(jiàn),安裝方式的不同對(duì)測(cè)試頻率的響應(yīng)影響很大,應(yīng)注意選擇。加速度傳感器的質(zhì)量、靈敏度與使用頻率成反比,靈敏度高,質(zhì)量大,使用頻率低,這也是選擇的技巧。二軸加速度傳感器選型靈敏度越高,系統(tǒng)信噪比就越大,而抗干擾能力和分辨率也就越好。但就特定結(jié)構(gòu)的傳感器而言,靈敏度越高,傳感器的重量越高,量程和諧振頻率越低。因此靈敏度受到重量、頻率響應(yīng)、和量程的制約。一般,用戶在滿足重量、頻響和量程的情況下,應(yīng)該選擇靈敏度較大的傳感器。這樣可以降低信號(hào)調(diào)理器的增益,提高系統(tǒng)的信噪比。