加速度传感器怎么选择是关键

对于大都工程运用来说，选择适宜的查验东西将对查验效果发作很大的影响。怎么精确的选择加速度传感器，让咱们从传感器的分类和原理初步。

　　作为交流照看的加速度传感器，正如它的称谓，它的输出是交流耦合的。此类传感器不能用来查验静态的加速度，比如重力加速度和离心加速度。他们仅合适测量动态工作。而直流照看的加速度传感器，具有直流耦合输出，可以照看低至0赫兹的加速度信号。因而直流照看的加速度传感器合适一同查验静态和动态的加速度。并不是只需需要查验静态加速度时才选择直流照看的加速度传感器。

　　加速度，速度，位移

　　很多对于振荡的研讨需要获取加速度，速度和位移的信息，这些是工程师们方案和验证结构时所需要的重要信息。一般说来，加速度供应了极好的参看，而速度和位移却是核算时所需的变量。为了从加速度核算出速度和位移，从传感器输出的加速度信号会经过数字或模仿的方法分别做一次和二次积分。这就或许致使了交流耦合的传感器会发作疑问。为了演示这个疑问，想象选用交流传感器测量一个宽脉冲半正弦波信号。由于固有的交流RC时间常数的绑缚，传感器的输出不能极好跟输入脉冲契合。相同的原因，在脉冲的完毕点，传感器输出将发作一个负向零点偏移。下图展示了传感器的输出（赤色的曲线）和宽脉冲半正弦加速度输入（蓝色曲线）的联络。

　　这个看似细微的幅度上的区别在积分往后将发作严重的差错1。直流照看的加速度传感器却没有这样的疑问，由于其输出可以精确的随从缓慢改动的输入。在实习的平常运用中，输入信号或许不是单纯的半正弦脉冲，可是用交流耦合的传感器查验任何缓慢改动的信号时这样的疑问一向会存在。

　　如今咱们看看各种常用的加速度传感器技术。

　　交流照看加速度传感器

　　常用的交流照看加速度传感器是选用压电元件作为其活络单元的。当有加速度输入时CONTROL ENGINEERING China版权所有，传感器中的查看质量块“移动”使压电元件发作正比于输入加速度的电荷信号。从电学角看，压电元件如同一个有源的电容器，其内阻在10x9欧姆等级。由内阻和电容选择了RC时间常数，这也选择了传感器的高频经过特性。由于这个原因，压电加速度传感器不能用于测量静态工作。压电元件可来自于自然界或人工。它们有不相同的信号转换功率和线性。商场上有两类压电加速度传感器－电荷输出型，电压输出型。

　　电荷输出型加速度传感器

首要的压电加速度传感器选用锆钛酸盐陶瓷，具有很宽的工作温度方案，宽的动态量程，宽的频率方案（可用频率>10kHz）。电荷输出型加速度传感器把压电陶瓷封装在具有气密性的金属外壳中。由于具有抵挡严重环境的才调，其具有非常好的耐久性。由于其具有很高的阻抗，该传感器需要协作电荷放大器和低噪声屏蔽电缆运用，佳是同轴电缆。低噪声电缆是指其具有低的抵触电噪声2，这是一种运动发作的来自电缆本身的噪声。很多传感器厂家一同供应这种低噪声电缆。电荷放大器和电荷输出型加速度传感器联接，然后可以消除电缆电容和传感器电容并联带来的影响。协作抢先的电荷放大器，电荷输出型加速度传感器很简单完毕宽的动态照看（>120dB）。由于压电陶瓷的工作温度方案很宽，有些传感器可以用于-200°C到+400°C，乃至更宽温度的环境。它们格外合适极限温度下的振荡查验，如涡轮引擎的监测。

每种加速度传感器技术都有其优缺点。在作出选择之前，清楚它们的区别和查验需要是非常重要的。首要也是重要的是，对于需要测量静态加速度或低频加速度（<1Hz）的运用，或许需要用加速度核算速度和位移的运用，需要选择具有直流照看的加速度传感器。直流和交流照看的加速度传感器都可以测量动态信号。当仅需要测量动态信号时，运用者可以各取所好。有些运用者不喜欢处理直流照看加速度传感器的零点偏置，而愈加喜欢交流耦合、单端输出的压电加速度传感器。而另一些运用者不在乎处理零点偏置，习气3线或4线接口，喜欢负载电阻自查看验（shunt），和重力加速度自查看验（2g翻转）功用。他们会选择直流照看加速度传感器。

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