冲击测量传感器
冲击传感器的工作原理

冲击传感器的工作原理1. 介绍冲击传感器是一种基于机械原理或电子技术的传感器,用于测量或检测某个物体在受到冲击或震动时的加速度、速度和位移等信息。
它通常由传感器元件、信号调理电路和输出电路组成,可以应用于工业自动化、运动控制、机器人、物联网等领域。
2. 机械原理冲击传感器的工作原理机械原理冲击传感器采用弹性元件或挠性杆作为测量介质,当受到外部冲击或振动时,这些材料会发生弹性形变或挠曲,从而引起传感器的测量元件发生位移或变形,再通过信号调理电路转换成电信号输出。
例如,常见的压电式加速度传感器就是一种机械原理冲击传感器。
它由压电晶体和金属质量块组成,当晶体受到外部冲击或振动时,会产生电荷,进而改变金属质量块的电势差,从而输出电信号。
这种传感器测量范围广,可以在很小的加速度范围内高精度测量,并且具有抗高温、抗电磁干扰等优点。
3. 电子技术冲击传感器的工作原理电子技术冲击传感器是指基于微电子技术、光学、无线通讯等原理的传感器,可以通过电容、电感、霍尔效应、光电效应、无线电波等方式来测量物体的加速度或振动信息。
例如,压电式传感器和微机电系统(MEMS)加速度传感器就是一种电子技术冲击传感器。
压电式传感器利用压电晶体的电荷感应特性测量物体受到的压力或振动信息;MEMS加速度传感器则是通过微机电系统技术制造出微型加速度计,测量物体在三维空间内受到的加速度信息,从而计算出它的速度和位置。
此外,还有电容式加速度传感器、霍尔效应加速度传感器等其他类型的电子技术冲击传感器,它们所用的原理和测量方法都不同,但都具有高精度、可靠性好、体积小等优点。
4. 应用冲击传感器广泛应用于工业自动化、运动控制、机器人、物联网等领域,例如:•工业自动化中,冲击传感器可以测量机械零部件的振动强度和频率,及时发现设备故障,从而进行保养和维修,提高整个生产线的作业效率和产品质量;•运动控制中,冲击传感器可以用于提高机器人的灵敏度和反应速度,从而使其在高速运动、精细操作等多种场景中都能稳定可靠地运作;•物联网中,冲击传感器可以实时感知物品的状态和位置信息,对物流、智能家居、安保等领域都具有重要意义。
冲击力测试仪原理

冲击力测试仪原理引言:冲击力测试仪是一种用于测量物体受到冲击时所产生的力的仪器。
它可以通过测量物体在受到冲击时所产生的压力或位移来计算出冲击力的大小。
本文将介绍冲击力测试仪的原理及其工作过程。
一、冲击力测试仪的原理冲击力测试仪的原理基于牛顿第二定律(力等于质量乘以加速度),它利用传感器测量物体受到冲击时所产生的压力或位移,并将其转化为冲击力的大小。
具体来说,冲击力测试仪包括以下几个关键组成部分:1. 传感器:传感器是冲击力测试仪的核心部件,它可以感知物体受到的冲击力。
常用的传感器包括压力传感器和位移传感器。
压力传感器可以测量物体受到的压力,而位移传感器可以测量物体在受到冲击时的位移。
2. 数据采集系统:数据采集系统用于采集传感器产生的信号,并将其转化为数字信号,以便进行处理和分析。
数据采集系统通常由模拟转换器、滤波器和放大器等组成。
3. 信号处理算法:信号处理算法用于根据传感器产生的信号计算出冲击力的大小。
具体的算法可以根据冲击力测试仪的设计和应用需求进行选择和优化。
二、冲击力测试仪的工作过程冲击力测试仪的工作过程可以分为以下几个步骤:1. 安装传感器:首先,需要将传感器安装在需要测试的物体上。
对于压力传感器,可以将其放置在物体表面或者与物体接触的部位,以测量受到的压力。
对于位移传感器,可以将其与物体连接,并测量物体在受到冲击时的位移。
2. 数据采集:一旦传感器安装完毕,冲击力测试仪开始采集传感器产生的信号。
数据采集系统将传感器产生的模拟信号转化为数字信号,并进行滤波和放大等处理。
3. 信号处理:采集到的信号被送入信号处理算法进行处理。
根据信号的特征,如幅值、频率和持续时间等,可以计算出冲击力的大小。
4. 结果显示:最后,冲击力的计算结果可以通过显示屏或者计算机等设备进行显示。
通常,冲击力测试仪还可以提供数据记录和分析功能,以便用户对测试结果进行进一步的处理和评估。
结论:冲击力测试仪通过测量物体受到的压力或位移来计算冲击力的大小。
mems传感器冲击试验标准
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mems传感器冲击试验标准
关于MEMS(微机电系统)传感器的冲击试验标准,主要是为了评估传感器在受到冲击时的性能和可靠性。
以下是一些常见的MEMS 传感器冲击试验标准:
1. MIL-STD-202G标准,这是美国国防部发布的标准,其中包括了一系列关于电子元器件的测试方法,包括冲击测试。
MIL-STD-202G中的方法213涵盖了冲击测试的具体要求,适用于MEMS传感器。
2. JEDEC标准,JEDEC是一个半导体行业的标准化组织,他们发布了一些关于半导体器件测试的标准,其中包括了一些与MEMS传感器相关的冲击测试标准。
3. JESD22-B111标准,这是JEDEC发布的关于机械冲击测试的标准,适用于各种类型的半导体器件,包括MEMS传感器。
4. ISO 13355标准,这是国际标准化组织发布的关于MEMS传感器可靠性测试的标准之一,其中包括了冲击测试的要求和方法。
冲击试验标准通常涵盖了不同方向和幅度的冲击,以模拟传感器在运输、安装和使用过程中可能遇到的冲击情况。
测试过程中通常会记录传感器的输出,以评估其在冲击载荷下的响应和稳定性。
这些标准的目的是确保MEMS传感器在面对冲击时能够正常工作,并且不会因为冲击而损坏或性能下降。
同时,这些标准也有助于制造商和用户了解传感器的极限和可靠性,从而在实际应用中更好地保护和使用MEMS传感器。
冲击加速度传感器检定规程
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冲击加速度传感器检定规程一、引言冲击加速度传感器是测量瞬时或短时间内的加速度变化的关键设备,广泛应用于地震监测、爆炸冲击波测量、高速碰撞实验等领域。
为了保证测量数据的准确性和可靠性,对冲击加速度传感器的性能进行定期检定是至关重要的。
本规程旨在为冲击加速度传感器的检定提供一套系统、科学的方法和规范,确保其测量结果的准确性和可靠性。
二、目标本规程旨在确保冲击加速度传感器在下列方面满足规定的技术要求:1. 动态范围:衡量传感器在一定频率范围内能够响应的加速度变化范围。
2. 线性度:衡量传感器输出与输入加速度之间的线性关系。
3. 灵敏度:衡量传感器对单位加速度变化的响应程度。
4. 频率响应:衡量传感器在不同频率下的响应能力。
5. 重复性:衡量传感器在相同条件下重复测量的一致性。
三、规程内容1. 准备工作:准备好标准加速度计、信号发生器、校准装置、测试软件等设备和工具,确保其精度和可靠性。
2. 静态校准:将传感器放置在静态重力场中,检查其零位输出是否稳定,并记录数据。
3. 动态校准:使用标准加速度计和信号发生器,在设定的加速度值下进行校准,记录传感器的输出数据。
4. 性能测试:根据实际应用需求,对传感器的各项性能指标进行测试,如动态范围、线性度、灵敏度、频率响应和重复性等。
5. 数据处理与分析:对校准和性能测试的数据进行处理和分析,评估传感器的性能指标是否满足规定要求。
6. 校准周期与记录:确定传感器的校准周期,并记录校准和性能测试的结果,以备日后使用。
7. 异常处理:发现传感器性能异常时,应及时进行故障诊断和修复,或更换合格产品。
四、示例说明以某型号冲击加速度传感器为例,其动态范围为±50g(g为重力加速度),线性度为±2%,灵敏度为1V/g,频率响应为DC~10kHz。
经过按照本规程进行校准和性能测试,各项指标均符合要求。
在实际应用中,该传感器能够准确测量瞬时冲击加速度,为相关领域的研究提供可靠的数据支持。
爆炸冲击条件下的加速度传感器结构分析
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爆炸冲击条件下的加速度传感器结构分析刘波;杨黎明;李东杰【摘要】针对加速度传感器在爆炸与冲击测试中的应用,从理论与有限元仿真出发,分析传感器结构的静态响应与冲击响应.在15.4×104gn的静态载荷下,传感器结构最大应力超过材料的许用应力,将会发生结构断裂.在静态载荷下,加速度传感器在15.4×104gn的冲击加速度载荷下结构最大应力超过材料的许用应力,将会发生结构断裂.在加速度传感器的工作方向上施加幅值为15×104gn,半周期为5μs、10μs、20μs、30μs、40μs的半正弦加速度冲击载荷.在幅值为15×104gn、半周期为30μs的冲击载荷下,传感器的固定端处应力为334MPa,将会使传感器断裂失效.在幅值为15×104gn、半周期为5μs、10μs、20μs的冲击载荷下,固定端处应力超过材料许用应力,将也会发生结构断裂.悬臂梁在半周期为5μs、10μs、20μs的冲击下,将会出现断裂.大体上,冲击载荷的周期越小,固定端的应力越大集中越严重.由于传感器固有周期为9.5μs,加速度传感器在半周期为10μs的冲击载荷下出现谐振,固定端处应力变大集中加剧.分析加速度传感器在冲击载荷下的结构响应为传感器的结构设计与具体应用时的可靠性分析提供了理论依据.%For the application of micro-accelerometer in the measurement of blast and impact load,the sensor's static and impact structural response are analyzed by theoretical method and finite element analysis.Under static load,the max stress on the beam would exceed the allowable stress which will lead to the rupture of the accelerometer.In the working direction of accelerometer,the half-sine shock pulses with the same peak(15×104 gn)and different semi-period(5μs,10μs,20 μs,40μs)are added to the mass of the sensor.The cantilever will break under the shock whose semi-period is 5 μs,10 μs and20 μsbecause of the stress centralization.The max stress on the sensor exceeds the allowable stress under a static load of 15×104 gn,which will lead to the rupture of the accelerometer.Under a shock load whose peak is 15×104 gn and semi period is 30 μs,the stress of the sensor's fixed end is 334 MPa that may cause the fracture of the sensor.The sensor will also break under the shock load with the peak is 15×104 gn and the semi-period is 5 μs,10 μs,20 μsfor the fixed end's stress exceeds the allowable stress.The smaller the period is,the bigger of stress is.The resonance arises when the structure is loaded by the impact with a cycle of 10 μs for the inherent cycle is 9.5 μs,which leads to a increase of the stress.The analysis of structure response of accelerometerunder shock pulse offers theoretical according for the structural design and the construe of reliability of the accelerometer.【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2017(030)002【总页数】6页(P194-199)【关键词】冲击振动;结构响应;有限元分析;模态分析;加速度传感器【作者】刘波;杨黎明;李东杰【作者单位】中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳 621900;中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳 621900;中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳 621900【正文语种】中文【中图分类】O327弹体在侵彻靶标时,弹体内部的电子组件、装药等会受到弹体过载和弹体结构振动所引起的冲击载荷。
冲击力传感器介绍
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冲击力传感器
上海冉赛检测技术有限公司
作者:马忠新
冲击力传感器是我司研发的高响应传感器,传感器通过CAE(Computer Aided Engineering)有限元动态载荷分析技术仿真,结构不断优化,应力场均匀。
通过dynamics 技术,模拟冲击过程,计算传感器响应频率与动载荷,,提供定制设计。
CAE辅助设计
r-im型冲击力传感器
r-ip型大量程冲击力传感器
r-iy型小量程冲击力传感器
r-im-G型冲击力传感器
基体采用合金钢材料,经淬性与尺寸稳定性。
配合先进的表腐蚀。
Sensor element 采用进口器化工艺与装配夹具,使传感器传感器加工完成后要通过性测试、绝缘测试滞后误、温
信号调理装置
测量软件
料,经淬火、回火、深冷、蠕变匹配等加工处理,保证进的表面防护技术,使传感器在恶劣环境下可长期使进口器件,蠕变滞后小,测量范围大,绝缘性能好,传感器的线性、零漂、重复性、动态响应特性等性能优要通过严苛的性能测试,包括精度测试、响应测试、重误、温飘、零漂等,测试合格方可交付客户使用。
r-iy 型冲击力传感器
,保证了基体的高弹长期使用,不受环境能好,采用先进的固性能优异。
试、重复性测试、线
r-im型摆锤式冲击力传感器参数
r-ip型落锤式冲击力传感器参数。
冲击测试专用MEMS加速度传感器
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冲击测试专用MEMS加速度传感器 2009-8-3MEMS加速度传感器已广泛应用于测量冲击和振动的各种领域超过二十年。
许多工程师都渐渐意识到宽动态范围和内置微阻尼MEMS设计对测量精度所起的关键作用。
实际上,在汽车碰撞或产品跌落试验等常规测试中1000g以上的加速度很常见。
为了精确描述物体在大加速度冲击下的物理特性,加速度计在其量程范围内应该有足够的空间(动态范围)。
虽然市场上很多压电(陶瓷)加速度计都有足够大的动态范围,但压电结构的传感器无法提供用于准确计算速率和位移矢量的直流反馈。
MEMS加速度传感器的静态相应特性可以弥补这一缺点。
可惜的是,大部分电容式MEMS加速度传感器的最大量程只有200g,所以在很多冲击测试中都派不上用场。
压电电阻MEMS加速度计在汽车安全领域已应用数年。
在汽车安全测试中,汽车碰撞所产生的冲击不仅加速度大,而且包含各种频率(例如假人与挡风玻璃相撞等极端情况)。
这种测试环境对任何一种形式的加速度计都是个考验。
事实证明了动态范围和带宽都窄的电容式MEMS加速度传感器无法在保证其信号真实性的同时获取整个测试过程的数据。
工程师们在九十年代末开始使用宽动态范围和带宽的压阻MEMS加速度传感器,然而很快就发现无阻尼的压阻传感器在测试及分析过程中会导致一系列问题。
没有足够内部阻尼的加速度计在受到大加速度冲击时会产生谐振(共振)。
谐振的主要(直接的)和次要(间接的)影响最终都会反映在加速度输出信号中。
共振的主要影响为谐振点下的信号输出表现为非线性,并且无规律可循。
共振的次要影响体现在后续电路中由于高振幅的输入信号而导致的非线性。
即使信号调节电路可以调整到保证输入信号水平,但那也浪费了电路本身的动态测量范围。
先进的内置气阻尼电容式MEMS加速度传感器似乎是解决这些问题不错的选择。
但遗憾的是这些电容式MEMS产品量程都小(<200g),而且线性响应频率有限(<100Hz)。
精量电子—美国MEAS传感器是MEMS加速度计的开拓者之一,从2000年就开始致力于完善基于阻尼MEMS加速度计的设计。
冲击加速度传感器测2000g设计方案
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冲击加速度传感器测2000g设计方案
要设计一个冲击加速度传感器测量2000g的方案,需要考虑以下几个方面:
1. 选择合适的传感器:传感器的量程需要大于2000g,因此可以选择满量程范围高于2000g的加速度传感器。
常见的选择包括MEMS传感器和压电传感器。
2. 信号采集电路:设计基于传感器的信号采集电路,用于捕捉传感器输出的模拟信号。
采集电路需要具备高速、高精度的特性,以确保能够准确测量高加速度的冲击。
3. 模数转换器(ADC):将采集到的模拟信号转换成数字信号,便于后续处理和分析。
选择高分辨率、高采样率的ADC 以提高测量精度。
4. 数据处理与存储:设计相应的数字处理算法,对采集到的数据进行实时处理,提取感兴趣的特征参数如峰值加速度、时间持续等。
并将数据存储在内存或外部存储介质中,方便后续分析与处理。
5. 数据通信与显示:将处理过的数据通过合适的通信方式(如UART、SPI或USB)传输给外部设备,如计算机或控制器,以进行进一步的数据分析和处理。
同时,可以设计一个显示屏或指示灯,实时显示测量结果。
6. 电源管理:由于测量冲击加速度需要较高的功耗,因此需要
设计合适的电源管理电路,以提供稳定的电源给传感器和其他电路。
需要注意的是,设计方案的具体细节还需要根据具体需求和应用场景进行优化,如温度补偿、抗振动设计等。
实验十三用冲击电流计测量磁感应强度
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实验十三 用冲击电流计测量磁感应强度实验目的1.了解冲击电流计的结构特点、工作原理,学习使用冲击电流计。
2.掌握用冲击电流计测量磁感应强度的方法。
3.测定螺线管轴线上磁感应强度的分布。
实验仪器冲击电流计,待测螺线管(内附探测线圈),标准互感器,电阻箱,直流稳压电源,滑线变阻器,直流毫安表等。
实验原理1.冲击电流计的工作原理冲击电流计的结构与灵敏电流计相似,都属于磁电式检流计,它的结构特点,也就是它与一般灵敏电流计的区别在于它的线圈扁而宽或带一圆盘形重物,如图4-13-1所示,从而使线圈的转动惯量J 较大,自由振荡周期T 0较长(D J T π20=,式中D 为线圈悬丝的扭转系数),普通磁电式检流计的T 0约为3—5s ,而冲击电流计的T 0约为20s 。
正因为冲击电流计具有T 0大这一特点,所以可用来测量短时期内脉冲电流所迁移的电量,以及与此有关的其它测量,如磁感应强度、高阻、电容的测量等。
当时间间隔τ很短(τ≤0201T )的脉冲电流通过线圈时,则线圈的运动有以下特性:(1)在脉冲电流通过的时间内,线圈虽有一角速度,但还来不及偏转,线圈仍处于静止状态。
(2)当圈开始偏转时,脉冲电流已经通过完毕。
利用以上的特性,由电磁理论可以推出,冲击电流计线圈在脉冲电流作用下第一次最大偏转角θmax 与通过线圈的总电量q 成正比。
在冲击电流计的标尺与线圈上的小圆镜之间的距离较远(如1米)的情况下,小圆镜光标在标尺上的偏转距离与线圈的偏转角成正比,因此冲击电流计光标第一次最大偏转距离d max 正比于通过线圈的总电量q ,即q S d d C q q q ==max max或 (4-13-1)式中比例系数C q 称为电量冲击常数,S q =1/C q 称为电量冲击灵敏度,C q 和S q 都与电流计的装置、外电路的电阻有关。
(4-13-1)式告诉我们,已知C q 或S q ,由冲击电流计最大偏转值d max 可以求出通过电流计的电量q 。
冲击力测试仪原理
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冲击力测试仪原理冲击力测试仪原理冲击力测试仪是一种用于测试材料抗冲击性能的仪器。
它可以测量材料在受到冲击时的变形程度和破坏程度,从而评估材料的耐用性和安全性。
冲击力测试仪的原理是利用冲击力将试样加速到一定速度,然后测量试样在冲击过程中的变形和破坏情况,从而计算出试样的抗冲击性能。
冲击力测试仪主要由冲击器、传感器、数据采集系统和计算机控制系统组成。
冲击器是用来施加冲击力的装置,通常是一个重锤或者气动驱动的撞击头。
传感器用来测量试样在冲击过程中的变形和破坏情况,通常是压力传感器或位移传感器。
数据采集系统用来采集传感器的信号,并将其转换成数字信号,以便计算机控制系统进行处理。
计算机控制系统用来控制冲击器的运动和采集传感器的信号,并计算试样的抗冲击性能。
冲击力测试仪的测试过程通常分为以下几个步骤:1. 准备试样:根据测试要求制备试样,并将其固定在测试台上。
2. 设置测试参数:根据测试要求设置冲击力、冲击速度和冲击角度等参数。
3. 进行测试:启动测试仪器,冲击器开始施加冲击力,试样开始受到冲击。
传感器测量试样在冲击过程中的变形和破坏情况,并将信号传输给数据采集系统。
4. 数据处理:数据采集系统将传感器的信号转换成数字信号,并传输给计算机控制系统。
计算机控制系统根据传感器的信号计算试样的抗冲击性能,并将结果显示在屏幕上。
5. 分析结果:根据测试结果分析试样的抗冲击性能,评估其耐用性和安全性。
总之,冲击力测试仪是一种重要的测试仪器,可以用于测试各种材料的抗冲击性能,从而评估其耐用性和安全性。
其原理是利用冲击力将试样加速到一定速度,然后测量试样在冲击过程中的变形和破坏情况,从而计算出试样的抗冲击性能。
冲击测量仪的计量特性
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冲击测量仪的计量特性冲击测量仪是用于冲击加速度时间历程测量的仪器,主要用其峰值和脉冲持续时间来表征。
通常由加速度计、适调放大器和信号处理及显示部分(或数据采集硬件和由软件实现信号处理的计算机)组成。
冲击加速度激光测量仪是利用激光多普勒效应,最终实现冲击加速度峰值和脉冲持续时间的非接触式测量,其主要由激光干涉仪和信号采集处理部分组成。
冲击测量仪按用途分为标准冲击加速度测量仪和工作冲击加速度测量仪。
标准加速度计与配套的适调放大器通常称为冲击加速度标准套组。
一、计量特性1、冲击套组的冲击加速度峰值灵敏度仪器类型测量方法测量范围冲击加速度峰值灵敏度测量相对扩展不确定度Urel(k=2)冲击加速度标准套组绝对法冲击加速度峰值:(50~2.0×104)m/s2脉冲持续时间:(0.2~10)ms1%冲击加速度峰值:(>2.0×104~1.0×105)m/s2脉冲持续时间:(0.05~0.2)ms2%冲击加速度工作套组绝对法或比较法冲击加速度峰值:(50~1.0×105)m/s2脉冲持续时间:(0.05~10)ms3%~10%冲击加速度峰值:(>1.0×105~1.0×106)m/s2脉冲持续时间:(0.02~0.05)ms10%~15%冲击加速度峰值:(>1.0×106~2.0×106)m/s2脉冲持续时间:(0.015~0.02)ms15%~20%2、冲击加速度标准套组的加速度峰值灵度年稳定度应小于1%(1.0×10m/s2或其他合适的加速度峰值点)。
3、冲击加速度峰值示值误差仪器类型测量范围冲击加速度峰值示值误差标准冲击加速度测量仪冲击加速度峰值:(50~2.0×104)m/s2脉冲持续时间:(0.2~10)ms±2%冲击加速度峰值:(2.0×104~1.0×105)m/s2脉冲持续时间:(0.05~0.2)ms±3%冲击加速度激光冲击加速度峰值:(50~1.0×105)m/s2±1%测量仪脉冲持续时间:(0.05~10)ms冲击加速度峰值:(>1.0×105~1.0×106)m/s2脉冲持续时间:(0.02~0.05)ms±3%冲击加速度峰值:(>1.0×106~2.0×106)m/s2脉冲持续时间:(0.015~0.02)ms±5%工作冲击加速度测量仪冲击加速度峰值:(50~1.0×105)m/s2脉冲持续时间:(0.05~10)ms±(3%~10%)冲击加速度峰值:(>1.0×105~1.0×106)m/s2脉冲持续时间:(0.02~0.05)ms±15%冲击加速度峰值:(>1.0×106~2.0×106)m/s2脉冲持续时间:(0.015~0.02)ms±20%4、冲击加速度峰值测量的重复性冲击测量仪类型范围冲击加速度峰值重复性标准冲击加速度测量仪(或冲击加速度标准套组)冲击加速度峰值:(50~2.0×104)m/s2脉冲持续时间:(0.2~10)ms1%冲击加速度峰值:(>2.0×104~1.0×105)m/s2脉冲持续时间:(0.05~0.2)ms2%冲击加速度激光测量仪冲击加速度峰值:(50~1.0×105)m/s2脉冲持续时间:(0.05~10)ms1%冲击加速度峰值:(>1.0×105~1.0×106)m/s2脉冲持续时间:(0.02~0.05)ms2%冲击加速度峰值:(>1.0×106~2.0×106)m/s23%脉冲持续时间:(0.015~0.02)ms工作冲击加速度测量仪冲击加速度峰值:(50~1.0×105)m/s2脉冲持续时间:(0.05~10)ms3%冲击加速度峰值:(>1.0×105~1.0×106)m/s2脉冲持续时间:(0.02~0.05)ms10%冲击加速度峰值:(>1.0×106~2.0×106)m/s2脉冲持续时间:(0.015~0.02)ms20%5、冲击测量仪脉冲持续时间测量的示值误差不超过±10%。
冲击加速度传感器的选择该怎么做呢
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冲击加速度传感器的选择该怎么做呢在工业领域,冲击加速度传感器是一种广泛使用的传感器类型,被广泛应用于测量冲击、振动和震动等应用场景中。
从汽车制造到医疗设备再到工业控制,冲击加速度传感器可以提供准确的数据,以帮助优化系统性能和生产率。
然而,为了选购一款合适的冲击加速度传感器,我们需要了解一些重要的性能指标和选购因素。
1. 频率响应频率响应是决定传感器能否准确地测量特定频率振动的最重要因素之一。
不同应用场景下的传感器需要有不同的频率响应能力。
通常情况下,我们要选用适合我们应用场景中振动频率的冲击加速度传感器。
如果我们选择的传感器频率响应太低,可能会导致丢失重要的振动信息。
选择频率响应范围更宽的传感器通常意味着更高的成本,因此权衡成本和准确性,进行选型。
2. 测量范围另一个我们需要考虑的重要性能指标是测量范围。
这是传感器能够正常工作的振动水平范围。
我们需要测量的振动水平决定了我们需要选择多大的测量范围。
如果传感器不能测量预期的最大振动水平,它就可能无法提供有用的测量数据。
另一方面,如果传感器被过度震动,会对传感器造成伤害,甚至可能打破传感器。
因此,选用适宜的测量范围是至关重要的。
3. 灵敏度灵敏度指的是给定的加速度水平下输出传感器的电信号值。
通过了解传感器的灵敏度,我们可以确定测量的精度,并将数据与其他传感器进行比较。
灵敏度通常用“mv/g”(mv每重力单位)表示。
越高的灵敏度通常意味着更准确的测量,但也需要更高的价格。
因此,合理的选择增益是非常重要的。
4. 工业环境要求在工业环境中,冲击加速度传感器需要承受极其严苛的条件。
因此,对于不同的工业环境,我们需要选择不同类型的传感器。
例如,在化学品生产线上,我们需要使用耐腐蚀的传感器;在油田中选择有防水和防尘功能的传感器。
关注并了解传感器的材料和防护等级是非常关键的。
5. 品牌与可靠性最后,品牌与可靠性也是我们一定要考虑的因素。
在选择冲击加速度传感器时,我们要选择知名品牌的传感器,并通常会选择在市场上备受好评的厂家。
冲击加速度传感器的选择

冲击加速度传感器的选择冲击加速度传感器是一种具有高精度、高灵敏度和高可靠性的测量装置,常用于工业控制、运动测量、安全监测等领域。
在选择一款适合自己的冲击加速度传感器时,需要考虑多种因素,如量程、灵敏度、传感器类型、安装方式、信号输出方式等。
量程量程是指传感器能够测量的最大加速度范围,通常以g为单位。
传感器的量程应该与测量对象的加速度范围相匹配,否则将无法正确测量。
一般来说,传感器的量程应该略大于测量对象的最大加速度值,但是也不宜选取过大的量程,因为过大的量程会降低传感器的测量灵敏度。
灵敏度灵敏度是指传感器的输出电压或电流与其所受外部加速度之间的比值。
传感器的灵敏度应该与测量对象的加速度变化范围相适应,如果灵敏度过低,则无法测量微小的加速度变化;如果灵敏度过高,则可能因环境噪声等原因产生误差。
一般来说,灵敏度应该在0.1 mV/g至100 mV/g之间。
传感器类型冲击加速度传感器根据其工作原理可以分为压电型、压阻型、微机械制造型等多种类型。
不同类型的传感器具有不同的测量范围、工作温度范围和稳定性等特点。
在选择传感器类型时,应该根据具体的应用需求进行综合考虑。
安装方式传感器的安装方式对其测量结果有很大的影响。
传感器安装时应该避免振动、冲击等外部干扰,并确保与测量对象之间的接触良好。
一般来说,传感器的安装应该在原材料的生产过程中进行,以便更好地控制测量对象的状态,并且能够减少测量误差。
信号输出方式冲击加速度传感器的信号输出方式通常有模拟输出和数字输出两种。
模拟输出通常是输出电压或电流等模拟信号,需要使用模拟信号采集卡进行采集和处理;数字输出则直接输出数字信号,可以直接与计算机等设备相连。
在选择信号输出方式时,应该根据具体的应用场景和设备要求进行综合考虑。
综上所述,选择冲击加速度传感器时,应该根据测量对象的加速度范围、输出信号等特点进行综合考虑,以选择适合自己的传感器。
在使用传感器时,应该注意传感器的安装方式和环境条件,以确保传感器的测量结果准确可靠。
冲击力的测量方法
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冲击力测量方法上海冉赛检测技术有限公司编制:马忠新日期:20171129冲击力传感器量程的选择:在工程试验中,通常有摆锤式冲击与落锤式冲击两种动力输出方式,两种试验设备都是通过将重物提取一定高度释放,获取一定的冲击初始速度与能量。
摆锤与落锤冲击设备冲击功与力的关系:根据能量守恒定律,忽略损耗能量,既有冲击功K=1/2mv2,K=mgh,有mgh=1/2mv2K为冲击功,h为初始高度,v为冲击速度冲击力与位移的关系:假设冲击位移为d,冲击过程平均力为F,则有K=F.d在实际测量冲击力测量过程中,d不是很容易确定,我们通过释放4.5kg钢球冲击不同材料试验得到以下数据:力-位移关系力-时间关系在实际冲击力测量选型时,可通过估算冲击力脉宽时间、冲击位移进行传感器量程估计,冲击载荷与静态载荷没有必然联系,一般也可按照静态载荷的3-5倍来估算冲击力传感器的量程,实际工程试验中,冲击力受冲击速度、锤重与质量分布、结构刚度、冲击头形状、冲击材料影响。
冲击力传感器类型选择:目前测量冲击力有两种传感器,一种为小量程冲击力传感器、一种为大量程冲击力传感器,两种传感器各有优势。
小量程传感器结构刚度大、响应快,可获得更高的响应频率,但是这种传感器量程一般较小,如需测量大的冲击,需多个传感器并用,成本高。
并且这种力传感器在实际测量时难以进行静载标定。
适用于小量程冲击力测量。
小量程冲击力传感器大量程冲击力传感器量程大,并且在大量程冲击力测量时,其优势明显,可测量100kN-100000kN 冲击力,并且量程越大其相应频率越高,可满足大量程冲击力测量的需要,但其在小量程下,传感器结构刚度低、固有频率小,不适合用于小量程冲击力测量。
大量程冲击力传感器冲击力传感器在选择与使用时,安装方式、传感器结构对测量数据影响较大,不合理的安装结构会产生力的分流与偏心,导致测量数据不准确,冲击力测量的传感器较少,量程主要是传感器结构设计造成,我们在实际解决客户现场冲击力过程中,多次发现客户采用静态力传感器测量冲击力的情况,选用时请谨慎。
冲击试验过程中对试验结果产生影响的因素分析
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冲击试验过程中对试验结果产生影响的因素分析摘要:冲击试验用于考核产品在寿命周期内可能经受冲击环境下的结构和功能特性。
1 传感器(冲击加速度计)对冲击结果的影响1.1传感器误差对冲击试验结果的影响传感器的工作原理是将所探测、接受到的指令信号传递给实验设备,并监视、控制和反馈试验设备所返回的信息,是一种指令传输工具。
在冲击试验过程中,传感器的作用是将试验人员所设定的试验参数传输到冲击设备上,冲击设备在接收道指令后开始冲击并反馈所检测到的实际冲击数值,试验人员便可根据数值误差进行相应的参数调试.能否准确的传输冲击试验指令,传感器自身的精确度是关键.精密且灵敏度较高的高等级传感器会准确的传输冲击试验参数指令,但弊端是外界的其他干扰可能也会对其指令的传输造成一定的影响;粗糙且灵敏度较低的传感器在传输指令过程中可能会发生折损,无法准确的传递指令信号;所以精密且灵敏度适中的传感器是冲击试验最为合适的传感器。
传感器应根据冲击设备的精度选取实验室应优先选择有质量保证的专业厂家生产的精密且与试验设备类型和精密度相匹配的传感器.1.2 传感器的安装位置对冲击试验结果的影响在实验过程中首先应使台面质量分布均匀,然后使传感器位置靠近试验样品或安装在台面中心处,以真实准确的将控制系统发出的冲击加速度值和脉冲持续时间等冲击参数信息传递给受试样品,反之传感器距离受试样品后台面中心越远,失真率就越高.建议实验室在进行产品冲击试验时,根据产品结构特点和设备性能,可将传感器安装在受试产品的位置或台面中心处使台面质量分布均匀,具体以既能保证传感器传输数据的准确、又要保证传感器在冲击过程中不受损伤为宜.1.3 传感器的安装的牢固程度对试验结果的影响传感器在台面上的安装是否牢固直接影响着实验参数信息。
传感器应安装牢固传感器和传感器连接线之间应拧紧、不能松动,否则将影响信号的传递质量或在连续冲击过程中使指令信号突然中断,影响试验结果。
在日常试验过程中,应注意经常检查传感器和传感器连接线之间的连接紧固情况,多个产品连续使用冲击试验台,在每个产品试验前均应对传感器和其连接线的紧固情况进行检查,以防止其松动带来对加速度值和脉冲持续时间试验结果、冲击力对传感器损伤的影响。
10000g值冲击传感器幅值非线性测试研究

冲击传感器非线性测试方法进行 了改进 ,使被测传感 器与标准传感器背 对背连接在—起 ,提 高了高 g值 冲击传感器非线性测试 的精度,从 而更
4 5 2 %
a a 经过 比较我们采用 了空气枪校准装置进行 l O 0 0 0 g 冲击传感器 非 线性校准 。 通过毡垫 、 橡皮 垫等调节脉冲使之 达到要求 的冲击 脉冲持续 时间 ,冲击脉冲的持续时间选用 0 . 1 ,0 . 2 ,0 . 5 ,1 , 2 , 5 ,1 0 m s ,加速 度幅值优先选用 1 0 g ,2 0 g ,5 0 g ,1 0 0 g , 2 0 0 8 ,5 0 0 8 ,1 0 0 0 g ,2 0 0 0 g ,
2 0 0 ~2 0 0 0 0
0卜一 3
01 ~3
3
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电磁能
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1 9 3 5 f 4 3 1 0 f 6 5 7 1 f 7 8 3 2 f9 1 5 2 0 2 0 6 l 0 2 0 7 l o 2 0 3 1 0 2 l t L 2 1 6
冲击 比较法校准也称为冲击二次校准法 , 任何能够产生可复现 的速 度变化并 且该变化是 时间的 函数 的方法 都可 以用来校 准加速度传感 器
的灵敏度 , 要精确 的得到加速度传感器 的冲击灵敏度 ,不仅取决 于待测
振动与冲击传感器校准方法
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振动与冲击传感器校准方法嘿,咱今儿就来讲讲振动与冲击传感器校准方法这档子事儿。
你可别小瞧了这小小的传感器,它在好多领域那可都是大功臣呢!就好比咱人身体里的感觉器官,能敏锐地感知各种振动和冲击。
那要怎么校准它呢?就好像给咱的眼睛配个合适的眼镜一样。
首先呢,得有个标准的振动源或者冲击源,这就好比是校准的基准,得准得不能再准。
然后呢,把传感器放上去,让它感受感受这个标准的振动或冲击。
你想想看,这就像是一场考试,标准的振动或冲击就是试题,传感器就是考生,它得给出准确的答案才行。
要是它给出的答案偏差太大,那可不行,就像考试不及格一样,得重新调整重新校准。
校准的时候还得注意环境条件呢,温度啦、湿度啦,这些都可能影响传感器的表现。
这就好比运动员比赛,场地条件不合适,那发挥也会受影响呀。
还有啊,校准可不是一次就完事儿了的。
就跟咱人学习一样,得不断复习巩固,传感器也得定期校准,确保它一直都能准确地工作。
不然万一在关键时刻掉链子,那可就麻烦大了。
比如说在一些重要的工业生产中,传感器要是不准确,那生产出来的东西质量能有保证吗?这可不是闹着玩的呀!又或者在一些科学研究中,数据不准确,那研究结果不就全乱套了嘛!所以说啊,振动与冲击传感器的校准那可真是马虎不得。
得精心对待,就像呵护宝贝一样。
咱可不能让它“生病”了还不管不顾,得及时给它“治治病”,让它始终保持良好的状态。
而且啊,不同类型的传感器可能校准方法还不太一样呢,就像不同的人有不同的性格一样。
这就需要我们根据具体情况来选择合适的校准方法,可不能一概而论。
总之呢,振动与冲击传感器校准这事儿,看似简单,实则暗藏玄机。
需要我们细心、耐心、用心地去对待,才能让这些小传感器发挥出大作用呀!你说是不是这个理儿呢?。
面向冲床冲击力测量的单分量重载传感器

了一 种 新 颖 的单 分 量 重 载 传 感 嚣 , 床 安 装 空 间限 制 了该 传 感 器 的 结 构尺 寸 为 1 6mm×4 , 传 感 器 为 4 冲 6 5 mm 该 个 支撑 梁和 1个 应 变 梁 组 成 的 整 体 式 结 构 , 可保 证 传 感 器 同 时 具 有 高 刚 度 和 高 灵敏 度 。用 一 台3 0t 能 液 压机 0 万 进 行静 态标 定 , 定 结 果 表 明 传 感 器 的 绝 对误 差 达 到 2 。 最 后 , 场 实验 进 一 步 鉴 定 传 感 器 的性 能 。 标 现 关 键 词 : 栽传 感 器 ; 重 冲击 力 ; 态标 定 ; 床 静 冲 中 图 分 类 号 : l . 5 V2 17 2 文 献 标 识码 : A 文 章 编 号 :0 52 1 (0 2 0 —0 10 10 —6 5 2 1 ) 10 6 —4
下。
本 文 的传 感 器 由两个 不 同刚度 的 敏感 元件 并
联 ( 图 1 , 中 1为传 感器 的浮 动框 , 见 )图 2为低 刚度 敏感元 件 , 为 高刚度 敏感元 件 , 固定框 。其 中 3 4为 高刚 度 的敏 感元 件 3大大 地提 高 了传感 器 的 承载
冲击传感器的工作原理

冲击传感器的工作原理
工作原理:
旋转式压缩机的振动信号带有一种相对稳定的模式,而往复机的振动信号含有大量暂态的、不稳定的、瞬变的冲击成分,试图准确分析每一个成分对应于什么机理是一件很困难的工作。
冲击传感器的思路是,所有这些暂态的、不稳定的、瞬变的成分本身能否用来构成一种新的有效的监测模式,也就是不再沿用旋转式压缩机检测稳态模式的方法,而是检测往复机所独有的换向运动所产生的冲击,通过冲击的程度来预示可能存在的螺栓松动、间隙增大、阀片裂缝,以及很多往复机通常可能发生的失效形式。
这样一种假设是合乎逻辑的:在正常情况下,往复机应当具有某种冲击“模式”。
这种冲击模式是指在一段给定时间内发生冲击事件的幅度和次数。
偏离正常状态时,例如螺栓或配合处发生松动、运动部件内部出现裂缝等,都将导致冲击模式的明显变化。
正常模式的确定在一定程度上带有经验数据的性质,而不是通过理论推算而来,但在实践中被证明是可行的。
在这一点上,很像最初靠富有经验的技术人员或工人,用一根铁棒敲敲打打,再用耳朵倾听机器内部的声音来确定机器的运行状态一样,方法看起来很古老,但却有效。
冲击传感器用来感受高幅度、短时间的尖脉冲,这个特点表征了往复机中存在的大多数潜在的问题。
这些尖脉冲在稳定状态振动信号的总能量中并不占有明显的比重,它们在用于检测旋转式压缩机的传统信号处理的过程中往往显现不出来。
而在冲击传感器中,专门的峰值检测电路在规定的时间长度内捕捉和计算超出阈值的冲击事件的次数,这种记
数方法在实践中被证明是非常可靠的,从而形成了冲击传感器的工作原理。
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冲击测量
•传感器输出响应的零点飘移
冲击传感器的零点飘移是指传感器在受大冲击信号之前与之后传感器输出零点之间产生的一个电位差。
这个电位差随时间会逐渐减小即恢复到原零位。
当测量信号产生零飘后不仅加速度测量值本身产生误差,更重要的是无法对有零飘的信号进行积分,因为零飘会引起很大的积分误差。
需要指出的是产生零点飘移不仅与绝对加速度量值有关,更重要因素是传感器所受到的冲击能量大小。
因此通常冲击传感器并不提供会产生零飘的具体冲击加速度值。
理论上可认为在最大量程内不应产生零飘,但市场上销售的冲击传感器许多不尽人意。
即使厂家提供不产生零飘的最大冲击值,这一量值也都是在单点碰撞的条件下得到的,所以一般也只能作为参考。
客户在选用时应根据产生冲击源的具体情况(碰撞或冲击波),以厂商所能提供不产生零飘的加速度值为参考再加上一定的安全系数进行选择。
•传感器输出的线性指标及最大量程
冲击传感器的线性指标(误差)与其最大量程直接相关,即在规定的线性误差范围内传感器的最大测量量程。
线性误差可以1%到10%不等,所以在对最大测量量程的选择中应注意线性误差的范围。
更重要的是满量程线性误差和通常加速度传感器幅值线性误差之间的差别。
前者定义为误差的量值在全量程上是一个固定值,即等于最大量程乘以非线性误差百分数;而后者是指各量值点上的误差值与传感器理论量值(由传感器灵敏度计算得到的量值)之间的比值是常数,既非线性误差百分数。
所以同样是非线性误差,但根据其定义不同其非线性误差值可相差几倍。
因为对非线性误差的表达方法上并没有统一的规定,因此用户在选择时应确认制造厂商是如何定义非线性误差的。
另外由于冲击传感器的线性指标与结构,材料和工艺密切相关,而且这些参数对线性指标的影响远大于通用加速度传感器,因此传感器的实际性能与厂家给出的指标数据可能相差甚远。
BW-Sensor 系列中的冲击传感器在材料选择,结构设计和加工工艺上最大限度上采用国际先进技术和进口原材料,所以冲击传感器的实际最大量程和线性误差符合给出的技术指标。
•传感器所能承受的最大冲击
传感器的最大冲击值指标是在不永久改变传感器性能(即传感器不损坏)的前提下,传感器所能承受的最大加速度。
至于传感器在此加速度值的作用下其输出信号如何并不受任何其它指标的约束。
传感器的最
大冲击加速度指标与最大测量范围中的加速度值不同,前者要比后者高。
而传感器在其最大测量范围内对加速度值的响应而产生的输出信号则应满足规定的线性误差和零点飘移指标。
•传感器的安装形式和安装谐振频率对信号的影响
冲击传感器的安装谐振频率不仅影响高频响应,更重要的是安装谐振频率越低其激发谐振的可能性越大,这就越可能引起零点飘移。
所以在保证传感器内部其他性能指标的条件下,应尽可能提高安装谐振频率。
影响传感器的安装谐振频率的因素除了传感器的自身的谐振频率以及螺钉安装质量外,螺钉的大小和精度也会影响安装谐振频率。
大冲击传感器的安装螺钉采用M6的螺钉较合适,螺钉与螺孔之间的配合间隙也应尽量小为好。
对要求有对地绝缘的冲击传感器来说,提高其安装谐振频率的难度就更大。
北智公司采用一项新的专利技术使带绝缘底座传感器的谐振频率有大幅度提高,而且其绝缘及机械耦合性能稳定可靠。
此类冲击传感器在经航天测量机构的反复测试之后已被多个单位作为首选冲击传感器。
•传感器的信号输出接头形式和电缆
虽然冲击传感器输出接头有可卸式和联体电缆,但对高冲击冲击传感器来说连体电缆的形式远比可卸式可靠。
与可装卸接头相比连体电缆的可动零件减少,所以由于零件之间相互作用产生的寄生谐振波的可能性也就相应减小很多。
对于电缆的要求一般说在强度允许的条件下电缆直径越小,重量越轻则电缆对信号可能产生的影响越小。
另外在实际使用中,传感器输出电缆的固定对测量信号以及电缆的寿命也是至关重要。
因此传感器安装时,电缆应与传感器或被测物体固定成一体,尽量降低电缆的相对振动。