每一種型號的PCB傳感器都有特別適用的場景,因此測試時必須根據測試使用要求,選擇最合適的加速度傳感器。在選擇加速度傳感器時,主要從傳感器性能、環境因素、電氣特性和物理特性四個方面去考慮。
振動加速度傳感器選型指標
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PCB傳感器性能包括靈敏度、量程、詣振頻率、頻響特性、線性度和橫向效應等指標。
測量范圍:一般所選傳感器的量程要比測量上限要大10%~30%,視具體情況而定。
靈敏度:量程大的傳感器,靈敏度低,量程小的傳感器靈敏度高。通常傳感器輸出電壓上限為5V,因此靈敏度乘以量程為傳感器最大輸出電壓5V。(零頻加速度傳感器等類型不滿足次規律)。
頻率響應特性:傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍,必須在允許頻率范圍內保持不失真的測量條件,實際上傳感器的響應總有—定延遲,希望延遲時間越短越好。
詣振頻率:即傳感器一階固有頻率,傳感器工作頻率范圍在其自身諧振頻率的1/3以下。
線性度:傳感器的線性范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。從理論上講,在此范圍內,靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬,則其量程越大,并且能保證一定的測量精度。在選擇傳感器時,當傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。
橫向效應:橫向效應靈敏度越低,性能越好。通常橫向效應小于5%。
振動加速度傳感器選型原則
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- 根據與后續設備的匹配性來選擇傳感器類型,如:ICP型調理設備宜用ICP型傳感器,電荷調理設備宜選用壓電式傳感器。
- 當對處于工作狀態下的待測結構進行測量時,宜使用“隔離”型傳感器。若傳感器自身不隔離,可在傳感器底部添加絕緣材料作為隔離器件。
- 測點位置的振動量級宜為選擇傳感器量程的60%~80%,這樣能保證信噪比高,且會過載。
- 選擇的傳感器的工作頻率范圍略高于實際測量的帶寬即可。
- 根據環境因素來選擇合適的傳感器,如測量處的溫度、濕度應保證選用的傳感器能正常工作,且測量幅值不受影響。
- 根據測量位置的空間來選擇傳感器尺寸和出線方式。
- 對于輕質結構必須考慮傳感器重量對測量的影響。
- 根據行業應用選擇傳感器,如機械行業宜選用振動量級大、頻率范圍廣的傳感器,而土木行業宜選用量程小、靈敏度高、低頻性能好的傳感器。
總之,在選擇PCB傳感器時,必須充分考慮以上因素,選擇最合適的傳感器進行測量,盡量減少因傳感器本身給測試帶來的影響。