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高低頻測(cè)量電壓輸出型壓電加速度計(jì)傳感器
2015-09-21
傳感器的高頻截止頻率
高頻截止頻率是指在所規(guī)定的傳感器頻率響應(yīng)幅值誤差(±5%,±10%或±3dB)內(nèi)所能測(cè)量的最高頻率信號(hào)。高頻截止頻率直接與誤差值大小相關(guān),規(guī)定的誤差范圍大則其相應(yīng)的高頻截止頻率也相對(duì)較高。所以不同傳感器的高頻截止頻率指標(biāo)必須在相同的誤差條件下進(jìn)行比較。
高頻截止頻率高的傳感器其敏感芯體一定具有較高的固有頻率，所以傳感器的靈敏度就相對(duì)較低。選用高頻率測(cè)量的傳感器時(shí)，為了滿足傳感器的高頻頻率響應(yīng)指標(biāo)，需要適當(dāng)降低對(duì)其靈敏度的要求。壓電式加速度傳感器的高頻特性取決于傳感器機(jī)械結(jié)構(gòu)的一階諧振頻率，實(shí)際使用中傳感器的一階諧振頻率往往是其安裝諧振頻率。安裝諧振頻率則由傳感器內(nèi)部敏感芯體的固有頻率以及傳感器的總體質(zhì)量和安裝偶合剛度綜合決定。安裝諧振頻率的高低將直接影響傳感器的高頻測(cè)量范圍，所以在具有穩(wěn)定的敏感芯體諧振頻率的前提下，提高安裝耦合剛度是保證高頻測(cè)量的重要條件。
在同樣的安裝條件下一般說(shuō)傳感器的重量越輕其安裝諧振頻率越高，其高頻截止頻率也越高。當(dāng)然決定傳感器高頻響應(yīng)的最基本因素還是傳感器內(nèi)部敏感芯體的固有頻率。BW-sensor的內(nèi)部敏感芯體采用國(guó)外先進(jìn)的記憶金屬，敏感芯體不僅有較高的固有頻率而且有非常穩(wěn)定的頻率響應(yīng)特性。BW-sensor的高頻響應(yīng)特性及其一致性遠(yuǎn)優(yōu)于僅靠零部件公差配合或安裝螺釘緊固等方法而設(shè)計(jì)制造的剪切型加速度計(jì)。
傳感器的安裝形式，安裝諧振頻率
傳感器生產(chǎn)廠商提供的高頻截止頻率都是在采用較理想的安裝條件下所獲得的。實(shí)際使用中傳感器的安裝形式的不同和安裝質(zhì)量的好壞會(huì)直接影響安裝偶合剛度，進(jìn)而改變傳感器的測(cè)量高頻截止頻率。不同安裝方式(螺釘，粘接，吸鐵磁座和手持)所對(duì)應(yīng)不同安裝諧振頻率的特征已在很多振動(dòng)測(cè)量的文獻(xiàn)中被闡述;但有必要指出當(dāng)不同形式的安裝方式組合在一起(如螺釘安裝加配吸鐵座)，傳感器的高頻響應(yīng)將被最低頻率響應(yīng)的安裝形式所制約。高頻測(cè)量的安裝方式往往采用螺釘安裝形式。為了達(dá)到理想的效果，被測(cè)對(duì)象的表面必需達(dá)到所規(guī)定的平度和光潔度要求以及傳感器安裝時(shí)應(yīng)所規(guī)定的扭矩,以盡可能地提高安裝偶合剛度保證傳感器高頻截止頻率。傳感器的高頻截止頻率越高則對(duì)傳感器的安裝要求也越高，因此使用高頻測(cè)量傳感器的用戶必須認(rèn)真對(duì)待傳感器的安裝。
傳感器的輸出接頭形式和電纜對(duì)測(cè)量信號(hào)的影響
傳感器的信號(hào)輸出接頭也是潛在的影響高頻測(cè)量的重要因素。在實(shí)際應(yīng)用中傳感器的接頭和電纜也是傳感器的組成部分。各種形式的接頭，電纜接頭與傳感器的聯(lián)接，以及電纜的重量和電纜相對(duì)于被測(cè)物體的固定形式也將直接影響傳感器的諧振頻率。傳感器的重量越輕，接頭和電纜對(duì)高頻測(cè)量的影響越顯著。所以當(dāng)安裝條件許可的情況下小型高頻測(cè)量傳感器的接頭形式應(yīng)首先考慮聯(lián)體電纜，聯(lián)體電纜具有可動(dòng)零件少，重量輕的特點(diǎn)，比較適合高頻測(cè)量。
典型高頻測(cè)量傳感器
低阻電壓輸出型
D111/D112靈敏度1mV/ms-2，頻率范圍0.5Hz~10kHz，M5頂/側(cè)端輸出
重量：12克，尺寸：13mm(六角)x19mm(高)，M5螺釘安裝
D121/D122靈敏度2mV/ms-2，頻率范圍0.5Hz~10kHz,M5頂/側(cè)端輸出
重量：12克，尺寸：13mm(六角)x19mm(高)，M5螺釘安裝
電荷輸出型
D21100靈敏度0.1pC/ms-2，頻率范圍1Hz~12kHz，M5頂端輸出
重量：7克，尺寸：10mm(六角)x19mm(高)，連體M6螺釘安裝
D21103靈敏度0.1pC/ms-2，頻率范圍1Hz~12kHz，M5頂端輸出
重量:7克,尺寸:10mm(六角)x23mm(高)，外殼絕緣，,連體M6螺釘安裝
D221/D222靈敏度0.3pC/ms-2，頻率范圍1Hz~12kHz，M5頂端/連體電纜側(cè)端輸出
重量：2克，尺寸：7mm(六角)x12~16mm(高)，M3螺釘安裝
低頻：
電荷輸出型加速度計(jì)不適合用于低頻測(cè)量
由于低頻振動(dòng)的加速度信號(hào)都很微小，而高阻抗的小電荷信號(hào)非常容易受干擾;當(dāng)測(cè)量對(duì)象的體積越大，其測(cè)量頻率越低，則信號(hào)的信噪比的問(wèn)題更為突出。因此在目前帶內(nèi)置電路加速度傳感器日趨普遍的情況下應(yīng)盡量選用電噪聲比較小，低頻特性優(yōu)良的低阻抗電壓輸出型壓電加速度傳感器。
傳感器產(chǎn)品鏈接：http://rengken.cn/product/enclosure/
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