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低頻加速度傳感器的技術(shù)原理及特點


時間:2016-02-17 作者:五五
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與傳感器高頻指標相對應(yīng),傳感器的低頻測量指標通常由低頻截止頻率來確定,同樣一定低頻截止頻率與對應(yīng)的幅值誤差相關(guān)。和高頻特性不同,傳感器的低頻特性與傳感器的任何機械參數(shù)無關(guān),而僅取決于傳感器的電特性參數(shù)。當然傳感器作為測量系統(tǒng)的某一部分,測量信號的低頻特性還將受到與傳感器配用的后繼儀器電參數(shù)的制約。根據(jù)輸出信號的不同形式,以下將對電荷輸出和低阻電壓輸出加速度傳感器分別給與討論。

盡管電荷型輸出加速度傳感器列出低頻截止頻率,但一般都給予指出測量信號的低頻特性由后繼電荷放大器確定。在實際應(yīng)用中,當電荷型傳感器的芯體絕緣阻抗遠大于電荷放大器輸入端的輸入阻抗時,由傳感器和電荷放大器組成的測量系統(tǒng)其低頻截至頻率應(yīng)該由電荷放大器的低頻特性所決定。但是如果傳感器的芯體絕緣阻抗下降,此時傳感器則可能影響整個測量系統(tǒng)的低頻特性。因此保證芯體的絕緣阻抗對電荷輸出型加速度傳感器的低頻測量非常重要。

對于IEPE傳感器配用的恒流電壓源,其通常的低頻截至頻率為0.1Hz(-5%)。因此一般情況下測量系統(tǒng)的低頻特性是由傳感器的低頻截至頻率所決定。通用型傳感器的低頻截止頻率大多為0.5Hz~1Hz,專門用于低頻測量的傳感器低頻截至頻率可擴展到0.1Hz。由于傳感器的低頻校驗比較困難,所以制造廠商一般只提供10Hz以上的測試數(shù)據(jù)。但傳感器的低頻特性與一階高通濾波器非常吻合,所以用戶可以通過實測時間常數(shù)來檢查傳感器的實際低頻響應(yīng)。

IEPE型壓電型加速度傳感器測量甚低頻加速度信號還需要注意的問題有:

當傳感器和恒流電壓源交流耦合的低頻截至頻率相當時,測量系統(tǒng)的低頻特性是由傳感器和恒流電壓源的各自低頻響應(yīng)組合而成,此時測量系統(tǒng)的低頻截止頻率要高于傳感器或恒流電壓源各自的低頻截止頻率。理想的測量系統(tǒng)傳感器應(yīng)配用帶直流平衡的恒流電壓源,這樣系統(tǒng)的低頻響應(yīng)將完全取決于傳感器的低頻截至頻率。

當傳感器用于甚低頻測量時,能否準確測量低頻信號并不完全決定與系統(tǒng)的低頻響應(yīng)特性,系統(tǒng)的低頻電噪聲大小也將直接影響低頻信號的測量。另外傳感器的瞬態(tài)溫度響應(yīng)大小也將直接影響傳感器的低頻測量。

關(guān)鍵詞:儀器儀表 測試測量 傳感器    瀏覽量:473

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