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如何选择振动传感器?

发布时间: 2014-01-08
答:  
为了选择理想的测试传感器,必须对测试对象(信号)以下三方面进行分析与评估:
⑴ 被测振动量大小 
⑵ 振动信号的频率范围 
⑶ 振动测试现场的环境 
根据以上三个方面的分析结果便可参照传感器的相关技术指标进行选型 
1) 灵敏度的选择与测量范围
对振动量估计将有助于确定传感器的灵敏度,测量范围及分辨率等有关指标。
测量范围是指传感器所能测量的最大g值。最大测量g值通常与所允许的非线性误差相关联,电压输出型
加速度计其测量范围等于传感器输出工作电压与灵敏度的比值。最小测量值一般取决于测量系统的电噪声。
低阻电压输出型加速度计的电噪声主要来源是传感器内装电路的电噪声,因此最小测量值表现为传感器电噪
声与灵敏度的比值。必须指出一般传感器的电噪声是指其在宽频带的电压有效值,而在振动信号的频率域分
析中更有实际意义的是各频率点的电噪声。特别是对低频信号的测量与分析,由于加速度信号相对微弱而电
噪声增大,所以对实际测量频率处电噪声的了解尤为重要。
在考虑最大和最小测量值后灵敏度的选择在外型尺寸及频率范围许可的条件下应尽量选高为好。北戴河
实用电子技术研究所的传感器灵敏度有5mV/g到1000mV/g可供选择。
2) 测量频率范围的选择
传感器测量频率范围是以指定频率点的灵敏度为基准,一定灵敏度偏差的频率范围。灵敏度偏差一般
可分为±5%,±10%,±3dB。作为一般规律灵敏度高的传感器高频截止频率较低,且传感器重量较
重;反之测量频率范围宽的传感器体积小重量轻,但灵敏度则较低。
必须指出传感器的测量频率范围与安装方式密切相关。传感器的使用频率范围应配合适当的安装方式。
过高地追求传感器的测量频率范围不仅在实际使用中安装难以实现而且还会大幅度提高传感器成本。
北戴河实用电子技术研究所的传感器的测量频率可覆盖0Hz到13kHz频率范围。
3) 测量环境的影响的考虑
首先是对传感器外型尺寸,重量及信号输出形式的考虑。其次则根据测试现场的实际情况考虑以下各
项与环境影响因素相关的技术指标
温度影响;基座应变;横向振动的影响;信号接地回路的影响
磁灵敏度;声灵敏度;安装方式的限制;信号输送的电缆与接头形式
同时应与传感器制造厂家联系取得必要的技术咨询。
4) 低阻电压输出与电荷输出的比较
带内装电路低阻抗电压输出传感器与传统电荷输出传感器相比其优点主要表现为:
--使用方便,无需对二次仪表进行设置;对带有恒流供电的数采系统更方便与传感器直接连接。
--测试信号质量好特别表现在低频测量,远距离测量以及工业设备在线故障检测。
内装电路对环境温度的局限性(一般为120℃)。而电荷型传感器可耐受250℃甚至更高的工作环境温度。
传感器选择中其他较为普遍的考虑是传感器的稳定性,可靠性以及性能指标的离散度。然而
在实际传感器技术指标中很少有提供具体数据来考核这些特性,因此其他客户对同类型传感
器及相似测量环境的使用经验经常被用作参考。