内装集成芯片的压电加速度传感器
压电式加速度传感器
压电式加速度传感器(1) 压电式加速度计的结构和安装压电式加速度传感器又称压电加速度计。
它也属于惯性式传感器。
它是利用某些 物质如石英晶体的压电效应,在加速度计受振时,质量块加在压电元件上的力也 随之变化。
当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时,则力的变化与被测加 速度成正比。
由于压电式传感器的输出电信号是微弱的电荷,而且传感器本身有很大内阻,故 输岀能量甚微,这给后接电路带来一定困难。
为此,通常把传感器信号先输到 高输入阻抗的前置放大器。
经过阻抗变换以后,方可用于一般的放大、检测电路 将信号输给指示仪表或记录器。
目前,制造厂家已有把压电式加速度传感器与 前置放大器集成在一起的产品,不仅方便了使用,而且也大大降低了成本。
常用的压电式加速度计的结构形式如图13. 18所示。
S 是弹簧,M 是质块,B 是基座,P 是压电元件,R 是 夹持环。
图13. 18a 是中央安装压缩型,压电元件一质量块一弹簧系统装在圆形中心支柱上,支柱与基座连接。
这种结构有高的共振频率。
然而基座B 与测试对象连接时,如果基座 B 有变形则将直接影响拾振器输出。
此外,测试对象和环境温度变化将影响压电 元件,并使预紧力发生变化,易引起温度漂移。
图13.18c 为三角剪切形,压电 元件由夹持环将其夹牢在三角形中心柱上。
加速度计感受轴向振动时,压电元件 承受切应力。
这种结构对底座变形和温度变化有极好的隔离作用,有较髙的共 振频率和良好的线性。
图13. 18b 为环形剪切型,结构简单,能做成极小型、髙 共振频率的加速度计,环形质量块粘到装在中心支柱上的环形压电元件上。
由于 粘结剂会随温度增高而变软,因此最髙工作温度受到限制。
(a)中心安装压缩型(b)环形剪切型(c)三角剪切型 图13. 18压电式加速度计n j| li加速度计的使用上限频 率取决于幅频曲线中的 共振频率图(图13. 19)。
一般小阻尼(z<=0. 1)的 加速度计,上限频率若取 为共振频率的1/3,便可 1/5,则可保证幅值误差小于0. 5dB (即6%),相移小于3°。
IEPE传感器和ICP传感器的区别
IEPE传感器和ICP传感器的区别1,什么是IEPE,它和压电集成电路(ICP)是一样的吗?IEPE:Integral Electronic PiezoelectricIEPE是指一种自带电量放大器或电压放大器的加速度传感器。
IEPE是压电集成电路的缩写。
因为由加速度传感器产生的电量是很小的,因此传感器产生的电信号很容易受到噪声干扰,需要用灵敏的电子器件对其进行放大和信号调理。
IEPE中集成了灵敏的电子器件使其尽量靠近传感器以保证更好的抗噪声性并更容易封装。
IEPE加速度传感器带有一个放大器和一个恒流源。
电流源将电流引入加速度传感器。
加速度传感器内部的电路使它对外表现的像一个电阻。
传感器的加速度和它对外表现出的电阻成正比。
因此传感器返回的信号电压和加速度也成正比。
放大器允许你设置输入范围以充分利用输入信号。
目前市场上提供IEPE技术的有几个公认的品牌。
尽管其他公司也生产IEPE加速度传感器,但这并不表明他们的产品兼容那些声称兼容压电集成电路的设备。
各公司之间的一个重要区别是激励传感器所需的电流不同。
一般情况下这些传感器所需的电流是4mA,使用前确认设备提供的驱动电流是很必要的。
压电集成电路(ICP)已经被注册为公司商标(PCB Piezotronics Inc),特指他们生产的IEPE产品。
2,更加详细的解释:不能说内置电路引入是因为传感器输出的电量太小,信号容易受干扰。
这里所说的加速度传感器都是指压电型的,所以从压电敏感芯体产生的信号是高阻抗的电荷信号;而高阻抗的电荷信号很难被通用电量读数装置读取(因阻抗问题)所以压电传感器输出的高阻电荷信号必需转化成低阻抗的电压信号。
早先各类电荷放大器和这里所说的内置电路的基本功能也就是阻抗变换;在这基础上才是放大和滤波等其它附加功能。
IEPE加速度传感器本身是由一个放大器和恒流电压源组成的说法不很严格。
一般说IEPE传感器就是指带内置电路的压电传感器,其使用需要恒流电压源供电。
ICP加速的传感器
本文以比较常见的AD系列ICP加速度传感器为例,介绍了ICP传感器的原理,应用,选型,常用配置等.一、概述AD系列ICP传感器是内装微型IC放大器的压电加速度传感器,它将传统的压电加速度传感器与电荷放大器集于一体,能直接和记录、显示和采集设备连接,简化了测试系统,提高了测试精度和可靠性。
广泛应用于核爆炸、航空航天、铁路、桥梁、建筑、车船、机械、水利、电力、石油、化工、环保、地震等领域。
AD系列ICP 传感器主要特点如下:1、结构合理,电路优化。
主要元器件和插接件均为美国或台湾生产,精度高、噪音低、漂移小,确保产品质量稳定可靠。
2、输出可配长电缆而不影响测量精度。
3、输出可以直接用数字万用表、示波器或输出给数据采集器。
4、传感器为全封闭结构有效防尘、防潮、防有害气体。
二、ICP传感器的原理AD系列ICP传感器内部是由压电加速度传感器和微型IC放大器组成。
压电加速度传感器内部结构采用目前世界先进的隔离剪切结构;内部关键IC均为美国原装进口。
传感器的输出具有两线联接特征;即传感器的信号输出和内置IC放大器所需的恒流激励为同一根线,另一根线为地线。
传感器标配电缆为STYV-Ⅰ、和STYV-Ⅱ两款型号的低噪音电缆。
三、ICP传感器的主要型号②、输出偏压:8~12VDC③、激励电压:18~30VDC 典型值:24VDC④、恒定电流:2~10mA;典型值:4mA⑤、放电时间常数:≥0.2S⑥、输出阻抗:<100Ω⑦、安装力矩:约20 Kgf·cm (M5螺钉)⑧、使用温度:-40~120℃四、ICP传感器的选择AD系列ICP加速度传感器有许多种规格,每种传感器都有其特别适用的场合。
因此,为获得高保真的测试数据,需要用户根据自己的测试要求选择最适合的压电加速度传感器。
通常加速度传感器的选用主要权衡因素有三点:重量、频率响应、和灵敏度。
1、重量:传感器作为被测物体的附加重量,必然会影响其运动状态。
压电式加速度传感器的信号输出形式
电荷输出型传统的压电加速度计通过内部敏感芯体输出一个与加速度成正比的电荷信号。
实际使用中传感器输出的高阻抗电荷信号必须通过二次仪表将其转换成低阻抗电压信号才能读取。
由于高阻抗电荷信号非常容易受到干扰,所以传感器到二次仪表之间的信号传输必须使用低噪声屏蔽电缆。
由于电子器件的使用温度范围有限,所以高温环境下的测量一般还是使用电荷输出型。
北智BW-Sensor采用进口陶瓷的加速度计可在温度-40oC~250oC范围内长期使用。
低阻抗电压输出型(IEPE)IEPE型压电加速度计即通常所称的ICP型压电加速度计。
压电传感器换能器输出的电荷通过装在传感器内部的前置放大器转换成低阻抗的电压输出。
IEPE型传感器通常为二线输出形式,即采用恒电流电压源供电;直流供电和信号使用同一根线。
通常直流电部分在恒电流电源的输出端通过高通滤波器滤去。
IEPE型传感器的最大优点是测量信号质量好、噪声小、抗外界干扰能力强和远距离测量,特别是新型的数采系统很多已配备恒流电压源,因此,IEPE传感器能与数采系统直接相连而不需要任何其它二次仪表。
在振动测试中IEPE传感器已逐渐取代传统的电荷输出型压电加速度计。
传感器的灵敏度,量程和频率范围的选择压电型式的加速度计是振动测试的最主要传感器。
虽然压电型加速度计的测量范围宽,但因市场上此类加速度计品种繁多,所以给正确的选用带来一定的难度。
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压电式加速度传感器
摘要现代工业和自动化生产过程中,非电物理量的测量和控制技术会涉及大量的动态测试问题。
所谓动态测试是指量的瞬时值以及它随时间而变化的值的确定,也就是被测量为变量的连续测量过程。
它以动态信号为特征,研究了测试系统的动态特性问题。
而动态测试中振动和冲击的精确测量又显得尤其重要。
振动与冲击测量的核心是传感器,对于冲击和振动信号的获取,最常见的是用压电加速度传感器。
世界各国作为量值传递标准的高频和中频振动基准的标准加速度传感器就是压电式加速度传感器。
由此可见,质量优良的压电加速度传感器在精度、长时间稳定性等方面都是有独到之处的。
压电加速度传感器可以看作是一个能产生电荷的高内阻发电元件。
但是此电荷量很小,不能用一般的测量电路来进行测量,因为一般的测量电路的输入阻抗总是较小的,压电片上的电荷通过测量电路时会被输入电阻迅速泄漏引入测量误差,影响测量效果。
如果压电加速度传感器没有与之配套的测量电路一起配合使用,那么压电加速度传感器的广泛应用就会受到非常大的限制。
因此,与之配套的测量电路的研究及其硬件实现就显得非常重要。
目前最常用的压电加速度传感器的测量电路就是电荷放大器,它能得到与输入电荷成比例的电压输出。
它的特点之一就是使传感器的灵敏度和电缆长度无关,电缆可长达几千米,而在被测对象附近只有一个小的传感器。
这对使用者来说非常方便。
但是现在的电荷放大器电路都比较复杂,机器价格都比较高,性价比不是很理想,这些因素都严重影响了压电加速度传感器的广泛使用,所以研制一种性价比较高的、实用的电荷放大器就非常的有必要。
本文针对上述情况,对传感器的测量电路做了深入的研究工作,分析了各种测量电路的特点,提出采用一种集成芯片来取代大量分离元件实现电荷转换电路的设想,通过实验验证本设计的可行性和可靠性,对存在的干扰信号做了细致的理论分析,并采取相关办法进行解决,最后和标准电荷放大器的性能进行对比。
实验结果表明本设计是可行的。
关键词:压电加速度传感器测量电路电荷放大器 TLO8AbstractModern industrial and automation of the production process, non-electric physical measurement and control technology will involve a large number of Dynamic test. The so-called dynamic testing means to determine the amount of the instantaneous value and its value varies with time is measured for the continuous measurement of the process variable. It is characterized by dynamic signal, the test system Dynamic characteristics. Dynamic test accurate measurement of vibration and shock is particularly important. Vibration and Chong Chance measured core is a sensor for shock and vibration signal acquisition, the most common is to use a piezoelectric accelerometer Sensors. The world as a value transfer standards high and medium frequency reference standard acceleration sensor Piezoelectric acceleration sensor. Thus, the excellent quality of the piezoelectric acceleration sensor accuracy, long Time stability is something unique to offer. The piezoelectric acceleration sensor can be regarded as a generating High internal resistance of the charge generating components. However, this very small amount of electric charge, and not use the measuring circuit to be measured, Usually the input impedance of the measuring circuit are always smaller, when the charge on the piezoelectric sheet by the measurement circuit Is input resistor leak rapidly introduce measurement errors affecting the measurement results. If the piezoelectric acceleration sensor is not The ancillary measurement circuit used in conjunction with a wide range of applications of piezoelectric accelerometer would be Very large limitations. Therefore, the the accompanying measurement circuit and its hardware implementation is very important.Currently, the most commonly used piezoelectric acceleration sensor measuring circuit is a charge amplifier can be obtained input power Charge proportional to the voltage output. One of its features is to makethe sensitivity of the sensor and cable regardless of the length of the electrical The cable can be up to several kilometers, while in the vicinity of the object to be measured, only a small sensor. This user is very Convenient. But now the charge amplifier circuit is more complex, higher than the price of the machine, the price is not very satisfactory, these factors have a serious impact on the widespread use of the piezoelectric acceleration sensor, and so develop a higher bid, practical charge amplifier is very necessary. For the above, the sensor The measuring circuit to do a thorough research work, the analysis of the characteristics of the various measurement circuit is proposed to adopt a set Into the chip to replace a large number of separate components to achieve the charge conversion circuit is envisaged that the present design can be verified by experiment Feasibility and reliability, a detailed theoretical analysis of the existence of the interference signal, and take approach solutionSummary, the final performance of the amplifier and the standard charge of contrast. The experimental results indicate that the present design is feasible.Key words:Piezoelectric acceleration sensor measuring circuit charge amplifier TLO8图表清单图1-1 测试系统的组成------------------------- 图1-2 压电加速度传感器动态测量系统----------- 图2-1 电桥电路-------------------------------- 图2-2 四个桥臂同时工作的直流电桥------------- 图2-3 两个相邻臂工作的电桥---------------图2-4 两个相对臂工作的电桥------------------ 图2-5 变压器式电桥电路图2-6 紧祸合电感臂电桥图2-7 紧祸合电感臂四端网络和T型网路图2-8 紧祸合电感臂等效电路图2-9 电容式传感器的等效电路图2-10 双T二极管交流电桥图2-11 双T二极管电桥等效电路图2-12 运算放大器式电路图2-13 调频一鉴频电路原理图图3-1 晶体的压电效应图3-2 压电加速度传感器原理图图3-3 作用于压电元件两边的力图3-4 压电加速度传感器的等效电路图3-5 压电加速度传感器测试系统等效电路图3-6 压电加速度传感器简化电路图3-7 简化后的压电加速度传感器电压等效电路图3-8 电荷放大器示意图图4-1 传感器与电荷放大器连接的等效电路图图4-2 电荷放大器电压源实际等效测量电路图4-3 电荷放大器等效电路图图4-4 输入电缆影响的等效电路图4-5 电荷放大器框图图4-6 电荷转换部分电路图4-7 干扰源等效电路图图4-8 适调放大电路原理图4-9 电荷转换电路及适调放大电路图4-10 有源滤波电路原理图图4-11 无源滤波器原理图图4-12 有源滤波器电流回路图图4-13 高通滤波和同相放大电路原理图图4-14 过载指示电路原理图图4-15 过载电路输出特性图4-16 稳压电源电路图4-17 本电荷放大器的主要电路图4-18 ICL7135和ICM7212的接口电路图图5-1 实验装置框图图5-2 实验波形和标准电荷放大器输出波形图5-3 有工频干扰下的信号频谱图5-4 标准电荷放大器TS5865的信号频谱图5-5 屏蔽工频干扰后的信号频谱图5-6 未加低通滤波时本设计的信号频谱图5-7 标准电荷放大器低通上限截止频率为lOK Hz时的信号频谱图5-8 加了1K Hz有源低通滤波器后本设计的信号频谱图5-9 标准电荷放大器低通上限截止频率为1KHz时的信号频谱图5-10 都有1KHz低通滤波的两路信号波形图5-11 标准电荷放大器的直流分量分析图5-12 本设计未加高通滤波器时信号图5-13 本设计加高通滤波器后的信号表1 在不同加速度下本设计和TS5865的电压值比较表2 在不同频率下本设计和标准电荷放大器的灵敏度比值1 前言1. 1 压电加速度传感器在动态测试中的意义随着现代科学技术的迅猛发展,非电物理量的测量与控制技术,已越来越广泛地应用于航天、航空、常规武器、船舶、交通运输、冶金、机械制造、化工、轻工、生物医学工程、自动检测与计量等技术领域,而且也正在逐步引入人们的日常生活中。
压电加速度传感器灵敏度的校准【干货】
传感器的灵敏度是传感器的最基本指标之一。
灵敏度的大小直接影响到传感器对振动信号的测量。
不难理解,传感器的灵敏度应根据被测振动量(加速度值)大小而定,但由于压电加速度传感器是测量振动的加速度值,而在相同的位移幅值条件下加速度值与信号的频率平方成正比,所以不同频段的加速度信号大小相差甚大。
1、简介加速度传感器被广泛应用于振动分析和旋转机械的故障诊断。
加速度传感器在使用一段时间后通常需要进行灵敏度校准,但由于传统的校准装置非常昂贵,用户不得不将传感器送到生产厂家去进行校准,这往往需要耗费很长的时间。
MC-20 便携式加速度传感器校准仪正是基于这一需要推出的,它有着加振器和显示屏集成一体的紧凑型设计,体积小巧便携,并且使用干电池供电,可以在短时间内快速校准加速度传感器的灵敏度,非常适合在现场使用。
2、产品特点①标定仪内置了加振器,可以直接读取压电加速度传感器的灵敏度值,标定过程可以在很短时间内完成。
②仪器小巧轻便,方便携带和现场使用。
③可以使用干电池工作,如果在实验室长时间使用也可使用适配器供电。
④对于电压输出型的加速度传感器,标定仪可提供多种驱动电源。
⑤MC-20 标定仪可以记录100 组传感器的标定数据,也可使用USB 电缆进行传输。
⑥标定仪对于灵敏度较低或者体积很小的加速度传感器也可以进行标定。
⑦当和大体积的加速度传感器配套使用时,MC-20 可以当作加振器使用,并可提供10m/s²振动加速度。
3、使用方法(1)将要校准的加速度传感器安装到加振器上。
请用手直接安装(如果使用扳手安装的话,扳手的力矩不能超过2.0N•m)。
加振器是用M6丝锥加工的,因此如安装M6螺丝以外的传感器时,请使用转换螺丝。
此外,也可装上附带的M6-flat转换螺丝,涂上硅胶润滑油,贴紧固定后,进行校准。
(2)请将传感器的输出与input 接头连接。
(3)将电源开关调成on。
(4)传感器是标准型的情况下,请按下选择开关,使normal 灯亮起;传感器是内置前置放大器的情况下,请按下选择开关,使preamp 灯亮起。
MEMS压电式加速度计
MEMS压电式加速度计MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)压电式加速度计是一种利用压电效应测量加速度的传感器。
它基于微纳技术制造而成,具有小型化、低功耗、高性能等优势,在汽车、航空航天、智能手机等领域广泛应用。
MEMS压电式加速度计的主要原理是利用压电材料的特性。
压电材料是一种在受到力或压力作用下会产生电荷的材料。
当压电材料受到加速度作用时,会产生应变,从而产生电荷。
通过测量这个电荷的大小,就可以确定加速度的大小。
MEMS压电式加速度计由压电传感器和信号处理电路组成。
压电传感器通常采用层状压电片结构,其中包含了压电材料和电极层。
当压电材料受到加速度作用时,会产生电荷,在电极间形成电压。
信号处理电路会将这个电压转换为数字信号,并进行处理和分析。
MEMS压电式加速度计具有以下优势。
首先,它是一种小型化的传感器,体积小、重量轻,可以方便地集成到其他设备中。
其次,它具有低功耗的特性,适合于电池供电的应用。
此外,它的响应速度快,可以检测频率较高的加速度变化。
最后,它的测量精度高,可以达到微米级的精度要求。
MEMS压电式加速度计在汽车行业中得到广泛应用。
例如,在车辆的安全系统中,可以通过加速度计来检测车辆的碰撞、翻滚等情况,从而触发安全气囊的打开。
此外,它还可以被用于车辆的悬挂系统、刹车系统等方面的控制和监测。
在航空航天领域,MEMS压电式加速度计可以用于火箭、导弹等飞行器的姿态控制和导航系统中。
通过测量加速度,可以确定飞行器的姿态和位置,从而实现精确的导航和控制。
在智能手机等消费类电子产品中,MEMS压电式加速度计可以用于屏幕旋转、手势识别等功能。
通过感知手机的倾斜、旋转等动作,可以实现屏幕的自动旋转、游戏的控制等功能。
总之,MEMS压电式加速度计是一种应用广泛的传感器,具有小型化、低功耗、高性能等优势。
它在汽车、航空航天、智能手机等领域发挥着重要的作用,为这些领域的发展和进步做出了贡献。
朗斯测试技术 LC07系列内装IC应变加速度传感器 说明书
LanceLC07系列内装IC应变加速度传感器用户手册朗斯测试技术有限公司HTTP//目 录一概述 2二主要技术指标 2三使用方法及注意事项 3四附件及随机文件6一概述加速度的测量在大于0.3Hz 时利用压电加速度传感器电荷放大器测量系统或内装IC压电加速度传感器都可以进行理想的测量在小于0.3Hz 时通常使用应变加速度传感器应变仪测量系统但由于零漂和噪声都较大特别在测量小加速度时很难得到理想的测量结果LC07系列内装IC应变加速度传感器的出现很好的解决了这一难题该系列传感器不同于传统的应变桥结构它是在硅片上同时集成了42个对加速度敏感的可变电容单元同时解决了零漂噪声精度三大难题二主要技术指标1. LC07系列主要技术指标见下表1 DC-3002 DC-4505 DC-600100 DC-10002.使用温度0+703.抗过载能力通电时为500g不通电时为2000g4.如果用户在量程频响输出电缆长度等项指标有特殊要求可定做三使用方法及注意事项1.单轴向LC0701-1-2-3LC0702LC0703LC0704外形见图12.双轴向LC0705LC0706外形见图23.三轴向LC0707外形见图34.为了防止两点接地产生地环流干扰输出电缆接加速度传感器一端中的屏蔽网并没有接加速度传感器壳体而是处于悬空状态输出电缆输出端的屏蔽网应接二次仪表机壳5.注意事项:V0 =VS/2 +(S VS/5V a ) (1)式中 VS电源电压单位 VS加速度计灵敏度单位 mV/ga被测加速度单位 g从1式可知(1)零偏电压当被测加速度a为零时加速度传感器输出电源电压的一半即零偏电压(2)加速度传感器输出电压与其灵敏度电源电压被测加速度成正比所以传感器出厂前标定时所加电源电压为+5V精度为0.1%建议用户实际测量时仍采用此电压否则其输出电压也相应随之变化加速度传感器输出电缆长度用户不能随意增长或缩短因为电缆导线有压降电缆长度改变,实际加到加速度传感器芯片上的电压会随之改变出厂前输出电缆长度已经固定标准电缆长度为3米用户如有特殊要求可在订货时说明如果电缆长度确实需要改变方法有二一是重新标定二是提高电源电压仍使原电缆接头处电压为+5V(3)电源电压范围46V,电源电压不能高于6V否则会损坏芯片(4)输出电压摆幅0.25V VS0.25V(5)封装误差加速度传感器X Y Z轴线与内置芯片灵敏轴之间的夹角(6)加速度传感器在通电时能够承受的极限加速度为500g如掉到硬物上,可以产生大于2000g的冲击导致加速度传感器损坏6.传感器的安装(1)传感器与被测试件接触的表面要清洁平滑不平度应小于0.01mm 安装螺孔轴线与测试方向一致如安装表面较粗糙时可在接触面上涂些清洁的硅脂以改善藕合测量冲击时由于冲击脉冲具有很大的瞬态能量故传感器与结构的连接必须十分可靠最好用钢螺钉安装力矩约20kg.cm使用的螺钉长度要适当太短则强度不够太长可能会使传感器与结构之间留下间隙降低刚度谐振频率下降安装时首先应使传感器的各个轴向与测试加速度的轴向一致然后用安装螺钉固定即可具体安装方法LC0701-LC0704单轴如图4所示LC0705 LC0706双轴如图5所示LC0707三轴如图6所示2在传感器与被测试件之间必须使用绝缘垫圈或转换块时垫圈和转换块的谐振频率要远大于结构的振动频率否则将给结构增加一个新的谐振频率3传感器的敏感轴应与被测试件的运动方向一致否则轴向灵敏度降低横向灵敏度升高4电缆的抖动会造成接触不良和引起摩擦噪声所以传感器电缆的引出方向应沿物体运动最小方向5钢螺栓连接频响好安装谐振频率最高能传递大加速度6磁力安装座连接当测量钢制物体的振动时安装方便但在加速度超过200g,温度超过180时不宜采用7薄蜡层粘接此法简单频率响应好但不耐高温8粘接螺栓连接将螺栓先粘接在被测结构上再拧上传感器优点是不破坏结构10其他粘结剂环氧树脂橡胶水502胶等四附件及随机文件1.安装螺钉LC0701-LC0706M5 1个LC0707M3 4个2.用户手册 1份3.检定数据 1份4.装箱单 1份朗斯测试技术有限公司地址河北省秦皇岛市北戴河319信箱邮编066100电话033540373814037382传真0335*******网址E-mail sales@。
EN060压电式加速度传感器使用说明书
力变形时,其极化面会产生与应力相应的电荷。 则有: Q= d F
其中 Q 为电荷量,d 为压电晶体的压电常数,F 为作用力 我们一般在晶体上加一惯性质量,则根据牛顿第二定律
F=ma 其中 m 为质量,a 为加速度 将此公式带入上式,在晶体的两端即可得到与加速度成正比的电荷 量,这就实现了加速度的测量。 为提高环境性能,国际上大都使用先进的剪切敏感原理,该产品也 使用了剪切原理。 压电敏感件在承受外力时就产生电荷,当压电元件电极表面聚集电荷 时,它又相当于一个以压电材料为电介质的电容器 C1——敏感件电容 C2——放大器反馈电容 R——放大器反馈电阻 A——运放的开环增益 为防止传感器在实际现场测量时地回路干扰,我们在其内部对敏感 件及电路进行了隔离悬浮处理,这样,传感器的外壳仅是一个屏蔽外壳 直接接地回路,从结构设计上保证减少地回路影响。 由于二线制负恒电流电压源供电,其输出是一带负直流偏置的交流 动态信号,其直流偏置电压为-10 ~ -12VDC,这样在不感受振动加速度 时传感器亦应有-10 ~ -12VDC 的直流电压(零点输出),以此为参考点,其 交流输出幅度为±5Vp,频响低端实测可至 0.3Hz,对应灵敏度 500mv/g。
2、 电缆 (一头 5/8-24 两芯屏蔽线 L=3 米,密封整体线、线质、
长度另外特定,可定制铠装接线)。
3、 安装钢螺栓 1/4-28×10 1 只
4、 产品出厂检验合格证
1份
5、 使用说明书
1份
9
10
检查 安装 紧固 接线 模拟、敲击、观察 使用 9、该加速度传感器为计测产品,年灵敏度变化<1%,在需精确测量时, 应一年检定一次,可选择计量部门或生产厂用比较法进行检定。 10、用户不得自行随意拆卸、更换产品的电气元件。 11,接线示意图
LC01系列压电加速度传感器
目录一、概述 (2)二、主要技术指标 (3)三、传感器的选配 (7)四、传感器的使用操作步骤 (9)五、附件及随机文件 (13)一、概述LC01系列内装IC压电加速度传感器是内装微型IC放大器的压电加速度传感器,它将传统的压电加速度传感器与电荷放大器集于一体,能直接与记录和显示仪器连接,简化了测试系统,提高了测试精度和可靠性。
广泛用于核爆炸、航空航天、铁路、桥梁、建筑、车船、机械、水利、电力、石油、地质、环保、地震等领域。
其突出特点如下:1.低阻抗输出,抗干扰,噪声小。
2.性能价格比高,安装方便,尤其适用于多点测量。
3.稳定可靠、抗潮湿、抗粉尘、抗有害气体。
二、主要技术指标注:1.凡后缀T者为顶端输出,不缀T者为侧端输出。
2.每只传感器配1.5m电缆线一根(其中一端M5,另一端BNC接头),安装螺钉一个。
如用户有特殊要求时,请在定货时说明。
3.LC01内装IC压电加速度传感器系列有如下共同指标:△线性:≤1% △横向灵敏度:≤5% 典型值:≤3% △输出偏压:8-12VDC △恒定电流:2-20mA,典型值:4mA△输出阻抗:<150Ω△激励电压:15-30VDC 典型值:24VDC △温度范围:-40~+120℃△放电时间常数:≥0.2秒△壳绝缘电阻:>108Ω△安装力矩:约20-30Kgf.cm(M5螺纹) 三、传感器的选配1.体积、重量:传感器作为被测物体的附加质量,必然会影响其运动状态。
因此要求传感器的质量m a远小于被测物体传感器安装点的动态质量m ,对于有些被测构件虽然作为一个整体质量很大,但是在传感器安装的局部,例如一些薄壁结构,传感器的质量已经可以与结构局部质量相比拟,将会使结构的局部运动状态受到影响。
在这种情况下,要求传感器体积和重量都尽可能小。
由于传感器质量的影响,会使被测构件的振动频率f n降低,其降低的频率△f n用下式估算:△f n = f n [ 1-m /( m a+m ) ] 。
加速度传感器
•输出偏压: 8-12VDC
•恒定电流: 2-20mA, 典型值:4mA
•输出阻抗: <150Ω
•激励电压: 18-30VDC 典型值:24VDC
•温度范围: - 40~+120℃
•放电时间常数:≥0.2秒
•壳绝缘电阻: > Ω
•安装力矩: 约20-30Kgf.cm(M5螺纹)
•几何尺寸: 六方17mm、高度24.5或31mm
电 荷 灵 敏 度 p C / g
率 范 围 ( ± 1 0 % ) H z
安 装 谐 振 点 k H z
横 向 灵 敏 度
%
值 线 性 ( ± 1 0 % )
g
质 量 g m
使 用 温 度 范 围 ℃
安
装内
螺 部 用频
纹 m m
型 号
结 构电 荷 灵 敏 度 p C / g
途率 范 围 ( ± 1 0 % ) H
加速度传感器
完整版
综述
加速度传感器在工业生产、科研、航空航天 等领域中有着重要的应用。其中按照被测量 可以被分为角加速度传感器和 线加速度传感 器。根据敏感元件分有应变式 加速度传感器、 压阻式加速度传感器及压电式加速度传感器。 而随着科学技术的发展,智能化加速度传感 器也已经走进了我们的视野。
一 压电式加速度传感器
频率响应特性
►低频响应特性:下限频率一般为-10%左右频 响。主要由压电芯片和传感器的基座应变和 热释电效应等环境特性决定。应变加速度传 感器具有响应静态信号的特性。
►高频响应特性:上限频率一般为10%左右频 响。大约为安装谐振频率的1/3。如果要求上 限频率误差为+5%,大约为安装频率的1/5。 如果采用适当的校正系数,在更高的频率范 围也能够得到可靠的测试数据。
加速度传感器及压电式传感器应用
加速度传感器及压电式传感器应用摘要:加速度传感器是一种惯性传感器,它能感受加速度并转换成可用输出信号,被广泛用于航空航天、武器系统、汽车、消费电子等。
通过加速度的测量,本文简单介绍了加速度传感器的种类、原理及相关应用并着重介绍了压电式加速度传感器。
关键词:加速度,传感器,应用一加速度传感器概况加速度检测是基于测试仪器检测质量敏感加速度产生惯性力的测量,是一种全自主的惯性测量,加速度检测广泛应用于航天、航空和航海的惯性导航系统及运载武器的制导系统中,在振动试验、地震监测、爆破工程、地基测量、地矿勘测等领域也有广泛的应用。
测量加速度,目前主要是通过加速度传感器(俗称加速度计),并配以适当的检测电路进行的,在(1~64)Hz的设备频率下典型的加速度测量范围为(0.1~10)g。
加速度传感器的种类繁多,依据对加速度计内检测质量所产生的惯性力的检测方式来分,加速度计可分为压电式、压阻式、应变式、电容式、振梁式、磁电感应式、隧道电流式、热电式等;按检测质量的支承方式来分,则可分为悬臂梁式、摆式、折叠梁式、简支承梁式等。
多数加速度传感器是根据压电效应的原理来工作的,当输入加速度时,加速度通过质量块形成的惯性力加在压电材料上,压电材料产生的变形和由此产生的电荷与加速度成正比,输出电量经放大后就可检测出加速度大小。
下表为部分加速度计的检测方法及其主要性能特点。
(~(~(~(~(~~((~部分加速度计的检测方法及其主要性能特点从测量维数上来看,单维的加速度传感器技术比较成熟,绝大多数加速度传感器为一维型(单轴),而微惯性系统以及其他~些应用场合常常需要双轴或者三轴的加速度传感器来检测加速度矢量,目前市场上有越来越多的产品应用了双轴以及三轴加速度传感器。
如美国美新半导体有限公司(MEMSIC)开发出了用于车身控制的双轴加速度传感器,该产品的特点是没有机械可动部分,而且产品供货后的故障发生率一直控制在一位数多的ppm值。
JX32 压电式加速度传感器使用说明说明书
一、概述JX32系列压电式加速度传感器是由内置压电式加速度敏感元件及放大、滤波等主要电路组成,它可测量从0.3Hz到最高8kHz 的500g 以内的加速度。
且输出形式多样,既可以有输出多种电压范围的电压输出型、又有ICP方式输出型以适合不同场合的应用。
JX32系列压电式加速度传感器具有频率范围宽、动态范围大、坚固耐用、可靠性强、稳定性好、安装方便以及抗干扰能力强等优点。
二、应用范围1、设备振动测量:JX32系列集成加速度传感器广泛应用于各行业设备运行状态监测。
设备运行时的振动量是估量设备运行是否正常的重要指标。
2、冲击测量:大量应用于汽车安全气囊和安全带系统中。
撞车时,传感器受到冲击,能在1 ms内输出一个幅度比例于冲击加速度的脉冲信号,当冲击加速度达到一定值时,该信号将使安全气囊爆发或使安全带锁紧,以保护乘车人的生命。
JX32系列集成加速度传感器与本公司生产的JX50系列机壳振动监测器配套使用,可输出振动加速度、速度、位移信号的峰值、峰峰值或均方根值多种形式。
三、技术指标量程:最大可达500g非线性:0.2%FS频响:0.3~8kHz (-3dB)最大响应频率: ﹥20kHz温漂:≤0.18%/℃(-25~+85℃)供电及输出方式:具体请参照产品型号规格部分的说明可承受最大冲击:10000g输出电阻:<100Ω工作温度:-25℃~85℃分辨率:0.003g pk四、外形尺寸及安装方式带有M5螺栓孔(可定制)紧固于被测设备上。
五、接线方式A、B 及E 输出类型接线端子定义如下:F、G 输出类型的接线端子定义如下:1:+15V2:V out1:+15V2:VoutICP 输出接线端子定义及接线方法如下:六、型号规格注:ICP 类型输出的直流偏置约为8~10V(具体接法请参照下页的接线方式说明),且只有10mV/g、100mV/g 及1000mV/g 三种灵敏度类型可选,各自对应的测量范围为500g、50g 及5g.10~33uFJX32□-□-□-□代号 压电加速度传感器输出类型A0.5~10.5V 输出,+12V~+24V 供电B 1~5V 输出, +12V~+24V 供电E 0~5V 输出, +12V~+24V 供电F -5~+5V 输出,±12V~±15V 供电G -10~+10V 输出,±15V 供电V-12V(±2V)偏置,-24V 供电ICP ICP 方式输出,2~20mA 恒流源供电灵敏度100100mV/g 200200mV/g安装螺纹规格M5M8 M8×1…电缆长度(以0.1米为单位,加K 表示带铠装)00 接头输出50 5m 90K 9m 带铠装… …选 型 示 例JX32B-100-M8-00表示:JX32集成加速度传感器,1~5V输出, 100mV/g灵敏度,端子输出。
压电式加速度传感器
压电式加速度传感器振动传感器加速度非接触型速度位移压电式(几Hz –几10kHz )电动式(DC –300Hz )应变式(DC –几kHz )半导体式(DC –1kHz )电动式(几Hz –几kHz )应变式(DC –几10Hz )耐压:6kg/cm2(0.59MPa)外形尺寸(mm)9HEXx10.5Hφ10.0x5.5Hφ6.5x4.2Hφ3.6x3.3Hφ3.5x2.5H尺寸(mm)(不含接头)2.7g2.3g0.8g0.2g0.2g重量(大约)钛钛钛钛钛外壳材料微小型接头(M3 螺纹)微小型接头(M3 螺纹)微小型接头(M3 螺纹)小型接头(10-32 UNF螺纹)小型接头(10-32 UNF螺纹)接头选件选件选件3m3m电缆外壳接地外壳接地外壳接地外壳接地外壳接地接地200,000100,000100,00050,000100,000抗冲击能力(峰值)(m/s2 )±100,000±10,000±10,000±10,000±100,000使用峰值(m/s2 )60kHz35kHz40kHz60kHz60kHz共振频率(大约)fc~30,000Hzfc~15,000Hzfc~18,000Hzfc~20,000Hzfc~20,000Hz频率响应(+/-3dB)-20 ~ 80℃-50 ~ 160℃-50 ~ 160℃-50 ~ 160℃-50 ~ 160℃使用温度1,000±20%700±20%640±20%580±20%580±20%电容(pF)5%5%5%5%5%横向灵敏度(最大值)0.3±20%0.35±20%0.17±20%0.0459±15%0.035±20%灵敏度(pC/m/s2)601613612611W611608T:上部接头外形尺寸(mm)8Wx5.5Hx7D17Wx7Hx9D14HEXx32H14HEXx25H14HEXx30H(608)14HEXx25H(608T)尺寸(mm )(不含接头)1.2g 3.2g 43g 23g 29g (608)25g (608T)重量(大约)钛钛不锈钢SUS303不锈钢SUS303不锈钢SUS303外壳材料小型接头(10-32 UNF 螺纹)微小型接头(M3 螺纹)小型接头(10-32 UNF 螺纹)小型接头(10-32 UNF 螺纹)小型接头(10-32 UNF 螺纹)接头3m 选件选件选件选件电缆容器接地容器接地容器接地容器接地容器接地接地50,00020,00020,00010,00032,000抗冲击能力(峰值)(m/s 2 )±25,000±10,000±10,000±5,000±16,000使用峰值(m/s 2 )60kHz 40kHz 20kHz 25kHz 30kHz 共振频率(大约)fc ~20,000Hz fc ~20,000Hz fc ~8,000Hz fc ~11,000Hz fc ~12,000Hz 频率响应(+/-3dB )-50 ~ 160℃-20 ~ 160℃-20 ~ 140℃-20 ~ 120℃-20 ~ 140℃使用温度560±20%700±20%1,000±20%1,000±20%1,000±20%电容(pF )5%5%5%5%5%横向灵敏度(最大值)0.04±20%0.16±20%10±10%5±20%5±10%灵敏度(pC/m/s 2)611ZS 612ZS 607608LF 608/608T三轴三轴1k Ω1kΩ300Ω300Ω100Ω或小于输出抗阻(大约)外形尺寸(mm )14.2Wx14.2Hx14.2D14.2Wx14.2Hx14.2D17HEXx34H14HEXx28Hφ7.9x11.9H尺寸(mm )(不含接头)11.1g 11.1g 46g 21g 2g 重量(大约)钛钛不锈钢SUS303不锈钢SUS303钛外壳材料DR-4S-4DR-4S-4小型接头(10-32 UNF 螺纹)小型接头(10-32 UNF 螺纹)小型接头(10-32 UNF 螺纹)接头选件选件选件选件φ1.0低噪声电缆60cm 电缆外壳接地外壳接地外壳接地外壳接地外壳接地接地30,00030,00010,00010,000100,000抗冲击能力(峰值)(m/s 2 )±4,000±400±150±1,500±3,600使用峰值(m/s 2 )35kHz 35kHz 30kHz 40kHz 60kHz 共振频率(大约) 1 ~8,000Hz 1 ~8,000Hz 3 ~14,000Hz 3 ~23,000Hz 2 ~20,000Hz 频率响应(+/-3dB )-50 ~ 110℃-50 ~ 110℃-40 ~ 110℃-40 ~ 110℃-50 ~ 105℃使用温度40μVrms 40μVrms 20μVrms 20μVrms 20μVrms 本底噪声(最大值)5%5%5%5%5%横向灵敏度(最大值)1±10%10±10%10±15%1.0±15%1.0±10%灵敏度(pC/m/s 2)7240Z/7240ZT 724Z/724ZT 707708702FB/ST三轴724ZT: TEDS 功能FB: 平底型ST: 螺栓型三轴7240ZT: TEDS 功能fc~20,0000.0425,000611ZSfc~20,0000.1610,000切变612ZS小型,三轴fc~8,0001010,000压缩607高灵敏度fc~11,00055,000608LF低频率fc~12,000516,000608/608T通用型fc~30,0000.3100,000601小型fc~15,0000.3510,000613小型fc~18,0000.1710,000612小型fc~20,0000.045910,000611W防水型fc~20,0000.035100,000切变611小型频率响应(Hz)(+/-3dB)灵敏度(pC/m/s2)使用峰值+/-(m/s2)传感构造型号特性1 ~8,00013,6007240ZT三轴,TEDS1 ~8,00014,0007240Z三轴1 ~8,00010360724ZT三轴,TEDS21 ~24V1 ~8,00010400切变724Z三轴3 ~14,00010150707高灵敏度3 ~23,00011,500708通用型15 ~25V0.5 ~5mA2 ~20,00013,600压缩702FB/ST小型电压恒定电流频率响应(Hz)(+/-3dB)灵敏度(pC/m/s2)使用峰值+/-(m/s2)传感构造型号特性插头转换器(10-32UNF )-BNCCA-034延长电缆连接器(延长电缆用)CA-033小型插头(10-32UNF 螺纹)CN-032小型插座(10-32UNF 螺纹)CN-031外形说明型号A=φ24, B=14,C=M6(P=1)x4磁铁MG-707A=4, B=M6绝缘双头螺栓(260℃)IS-707HA=φ17, B=M6(P=1), C=21绝缘双头螺栓(120℃)IS-707A=φ11, B=M6(P=1), C=14绝缘双头螺栓(120℃)IS-708外形外形尺寸(mm )说明型号3.3m3.3m 3m 1.5m 订货指定长度3m 3m 1.5m 1.5m 订货指定长度订货指定长度长度两端小型接头CL-207两端小型接头CL-206一端小型接头,一端BNC 接头CL-206B 一端小型接头,一端BNC 接头CL-207B 601, 612, 613, 612ZS,611ZS 一端小型接头,一端微小型接头CL-600一端小型接头,一端微小型接头CL-601一端小型接头,一端微小型接头CL-602一端DP-4S-1(4针), 一端3个BNC 接头CL-714B724Z/7240Z 系列一端DP-4S-1(4针), 一端3个小型接头CL-714M 一端小型接头,一端BNC 接头CL-200B 608, 608T, 608LF, 708,707两端小型接头CL-200对应压电加速传感器型号连接器型号电荷输出电压输出LX-10/20SA-611600系列低噪声电缆同轴电缆电荷输出型加速度传感器电荷放大器数据记录仪电荷输出电压输出LX-10/20 600系列低噪声电缆同轴电缆电荷输出型加速度传感器转换器数据记录仪带AR-LXPAx型电压输出式加速度传感器用输入放大器CC-10电压输出LX-10/20700系列可使用同轴电缆传感器数据记录仪带AR-LXPAx型约440g (不含干电池)重量约48W x 110H x 110D (mm) (不包含突起部)外形尺寸干电池(LR6碱性干电池4个),电荷输入时供电时间约40小时外部电源5V~15V DC, 消费电流约45mA (6V DC, 电荷输入,CAL OFF 时)100V AC (使用选件AC-DC )电源温度:0~+40℃湿度:20~80%RH (非结露)使用环境矩形波200Hz ±20Hz, 2Vp-p ±5% (范围“H”, “M”) 矩形波200Hz ±20Hz, 20Vp-p ±5% (范围“L”) 校准信号输入换算0.02pC (mV)rms 以下,输入容量1000pF,灵敏度设定1pC/m/ s 2 (mV/m/s 2),输出范围定1m/ s 2/ FS, LPF Pass 噪声LPF (-3dB): 1kHz, 10kHz-12dB/oct HPF (-3dB): 5Hz -6dB/oct 滤波器0.2Hz ~30kHz, +0.5dB/-3dB (范围“H”, “M”) 0.2Hz ~10kHz, +0.5dB/-3dB (范围“L”)频率特性±1.5%以内(条件200Hz,输出负荷10kΩ以上)灵敏度精度±10V/10mA负荷阻抗2kΩ以上最大输出±1V 输出阻抗1Ω以下输出额定值BNC输出接头0.03 ~ 999pC/m/s 2 (mV/m/s 2)灵敏度设定范围1,10,100倍3段切换灵敏度切换3位数字开关灵敏度设定0.5mA, 4mA (±20%),电压24VDC 恒定电流电荷:10000pC电压:±10V最大输入值电荷,电压输入开关切换式输入切换压电式加速度传感器(电荷输出型及电压输出型)连接传感器BNC (电荷输入,电压输入兼用)输入接头。
压电式加速度传感器
压电式加速度传感器(1)压电式加速度计的结构和安装压电式加速度传感器又称压电加速度计。
它也属于惯性式传感器。
它是利用某些物质如石英晶体的压电效应,在加速度计受振时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。
当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时,则力的变化与被测加速度成正比。
由于压电式传感器的输出电信号是微弱的电荷,而且传感器本身有很大内阻,故输出能量甚微,这给后接电路带来一定困难。
为此,通常把传感器信号先输到高输入阻抗的前置放大器。
经过阻抗变换以后,方可用于一般的放大、检测电路将信号输给指示 仪表或记录器。
目前,制造厂家已有把压电式加速度传感器与前置放大器集成在一起的产品,不仅方便了使用,而且也大大降低了成本。
常用的压电式加速度计的结构形式如图所示。
S 是弹簧,M 是质块,B 是基座,P 是压电元件R 是夹持环。
图1a 是中央安 装压缩型,压电元件—质量块—弹簧系统装在圆形中心支柱上,支柱与基座连接。
这种结构有高的共振频率。
然而基座B 与测试对 象连接时,如果基座B 有变形则将直接影响拾振器输出。
此外,测试对象和环境温度变化将影响压电元件,并使预紧力发生变化, 易引起温度漂移。
图1c 为三角剪切形,压电元件由夹持环将其夹牢在三角形中心柱上。
加速度计感受轴向振动时,压电元件承 受切应力。
这种结构对底座变形和温度变化有极好的隔离作用,有较高的共振频率和良好的线性。
图1b 为环形剪切型,结构简单,能做成极小型、高共振频率的加速度计,环形质量块粘到装在中心支柱上的环形压电元件上。
由于粘结剂会随温度增高而变 软,因此最高工作温度受到限制。
加速度计的使用上限频率取决于幅频曲线中的共振频率图(图2)。
一般小阻尼(z<=0.1)的加速度计,上限频率若取为共振频率的 1/3,便可保证幅(a)中心安装压缩型 (b)环形剪切型 (c) 三角剪切型图1 压电式加速度计图2 压电式加速度计的幅频特性曲线值误差低于1dB(即12%);若取为共振频率的1/5,则可保证幅值误差小于0.5dB(即6%),相移小于30。
压电式加速度传感器解读
华东交通大学理工学院论文题目:压电式加速度传感器课程:传感器原理及其应用姓名;吕进专业:通信工程班级: 12 通信2班学号:20120210420243压电式加速度传感器前言目前,国内研制的高冲击压电加速度传感器的性能受材料、结构、工艺和安装等因素的影响,量程和上限频率难以得到提高,从而导致在高冲击下测量的线性度较差。
现在国内研制的压电传感器样机可测量的最大冲击加速度为 1 OO,OOOg,安装谐振频率约为9.5kHz,线性度为10%,还不能完全满足工程使用的要求。
因此,为了满足高速碰撞测试和常规触发引信用压电加速度传感器的要求,本文研究提高压电加速度传感器的量程和频响的设计技术,这项技术可应用在钻地武器试验和深层钻地弹引信中。
在核武器飞行试验中,均要进行触地测试,了解核弹头碰地的状况,测量其触地加速度,为其触发引信的设计和验证提供依据。
在常规钻地弹、侵彻弹等武器研究中,均需要大量程高频响的加速度传感器进行测量。
目前国内的传感器难以满足要求,现采用国外的传感器(如7270A),但价格昂贵且对华禁运。
综上所述,本文研究提高压电传感器的量程和频响的设计技术,为改进压电加速度传感器的性能奠定基础,为高速触地用测试传感器和深侵彻引信传感器的研究提供技术参考。
目录前言 (1)摘要 (3)关键词 (3)国内外现状 (3)压电式加速度传感器原理 (4)灵敏度 (8)误差形成因素分析 (9)提高传感器频响的措施 (9)实际应用 (11)总结 (12)参考文献 (12)摘要二十一世纪的高效发展中,信息时代已然来临,掌握信息的重要性日益重要,在人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节,目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一随着社会的进步,科学技术的发展,特别是近20年来,电子技术日新月异,计算机的普及和应用把人类带到了信息时代,各种电器设备充满了人们生产和生活的各个领域,相当大一部分的电器设备都应用到了传感器件,传感器技术是现代信息技术中主要技术之一,在国民经济建设中占据有极其重要的地位。
加速度传感器供电与不供电
电荷型和 IEPE/ICP型振动传感器的比较PE(压电式)和IEPE(集成电路压电式,PCB公司叫做ICP)传感器的对比说明,供各位参考。
1. PE/IEPE传感器的敏感元件均为压电晶体,通过压电效应感受被测物理量。
2.PE传感器:输出电荷量,也叫电荷传感器。
不需要供电,两根信号线,可直接接入电荷放大器进行测量。
优点―――结构简单,坚固耐用,适用于极端环境(极高或极低温,潮湿,强电磁场和核环境下)的测量,传感器的可靠性高,耐久性好,非常重要的测量要求和长期稳定性要求非常高的场合,高g值传感器等多用此类传感器,比如:航空航天以及机载用的传感器,标准和量值传递用传感器等,缺点―――电荷量输出,需要配电荷放大器,自身的输出往往很小,所以信噪比不容易做得很高,易受外界电磁场和信号线对地电容的干扰,不宜于远距测量对信号线的要求也比较高,用的低频低噪声信号线很贵,高温的就更贵了。
用于多通道测量时通常必须配多通道的电荷型调理器或放大器(一般的数采模块都没有),单通道成本会高于IEPE传感器的调理模块(数采模块通常可以配置。
)3.IEPE传感器:就是压电传感器,只不过传感器内部集成了一个微电路,起到电荷转换和放大的作用(和电荷放大器功能相似)。
需专用电源(4-20mA)优点―――输出是经过电荷转换和放大的,已经成为标准信号(0―5V),测量相对容易,信噪比比较高。
因为输出是要经过内部电路放大的,所以敏感元件可以很小,传感器的尺寸往往可以做得很小,但是输出同样比较大(标准电压)。
电压输出,测量比较容易,所用采集器的通用性好,信噪比容易提高,可以用于远距测量。
缺点―――因为内部含微电路,所以传感器抵抗极端环境的能力通常较差,不适合用于极高温和极低温。
抗冲击和振动极限通常比较低。
ICP是IEPE的一种,是一种内置集成电路的压电传感器,它区别外置前置放大器的压电传感器,优点在于可以克服外置放大器带来的线缆和外界干扰。
目前便携式数采器大都采用ICP传感器。
加速度传感器
标准型、高稳定性传感器
使用温度 ℃
-54~250 -54~482 -40~250
安装方式
3-φ4 通孔 3-φ4 通孔
M5
型号
灵敏度 pC/g
量程 g
AD-YD-122
2
1000
AD-YD-2270
1
1000
AD-YD-113 10±2% 5000
长期监控传感器
频率范围 Hz±10%
1-8000 1-8000 1-10000
5-15K 5-15k 5-15k 2-20k 1-15k 1-20K 1-10k
内部结构
中心压缩 中心压缩 中心压缩 中心压缩 环形剪切 环形剪切 中心压缩 平面剪切
外形尺寸 mm
Φ14╳23 Φ12╳18 Φ12╳18 Φ10╳13
Φ6╳5 Φ8.5╳10 Φ8╳14 Φ12╳15
重量 克 14 6 10 9 1.5 4 4.7 5
六方 17
42
47
M5
AD200ST
200
25
0.5-5000
22
0.0001
六方 17
30
47
M5
AD100SJ
三角外接
100
50
0.7-7000
23
0.0002
圆φ40
32
100
3-M4
AD250SJ
三角外接
250
20
0.7-5000
21 0.00008 圆φ40
32
102
3-M4
附注:
1、 传感器型号第一尾缀:T 表示顶端输出,S 表示侧端输出;第二位缀:T 表示 TNC 接口,默认 M5.