想做好振动传感器选型,须要重点关注与振动旗子暗记的频率及幅值密切干系的参数,即根据频率范围、量程、灵敏度、噪声与分辨率、环境影响等关键指标进行精准选型。
01 频率范围选择加速度传感器的频率范围应高于被测试件的振动频率,有倍频剖析哀求的加速度传感器频率相应要更高。
常见的压电型(亦称为ICP或IEPE型)加速度传感器须要输入24V、4~24mA的勉励才能正常事情。这种传感器由于其内置IC电路,低频特性很难做到极低。一样平常情形下,其低频下限是0.5Hz旁边。如果特殊关注振动的低频身分,电容型零频加速度传感器是一个不错的选择,由于其低频下限可低至0Hz。
此外,加速度传感器的质量、灵敏度与利用频率成反比,灵敏度高,质量大,利用频率低,这也是选择的技巧。
02 量程
振动加速度传感器的量程或丈量范围,即传感器所能检测的振动加速度的最大值与最小值。为确保传感器覆盖测试旗子暗记的全程范围,其丈量最大值应大于振动旗子暗记的最大值,而丈量最小值应小于振动旗子暗记的最小值。
若被测工具的振动旗子暗记超过传感器的丈量最大值,将导致传感器旗子暗记输出超负荷。为避免此类情形,常日会选择根据振动量级的最大值进行传感器选型,并保留一定的冗余量。例如,传感器最大量程应为振动最大值的2倍以上。
剖析传感器丈量最大值的目的是防止超负荷,而剖析最小值则是旨在获取有效的振动加速度旗子暗记,避免真实的振动旗子暗记被传感器的输出噪声所粉饰。
03 灵敏度
加速度传感器的灵敏度,是指传感器输出旗子暗记与振动加速度之间的比例关系。
压电加速度传感器的灵敏度,根据传感器输出类型分为:电荷灵敏度和电压灵敏度。制造商在产品先容或解释书中一样平常都给出传感器的灵敏度和参考量程范围,目的是让用户在选择不同灵敏度的加速度传感器时,能便捷地选出得当的产品。
最小加速度丈量值亦称最小分辨率,考虑到后级放大电路噪声的问题,应只管即便阔别最小可用值,以确保最佳信噪比。
最大丈量极限要考虑加速度传感器自身的非线性影响,以及后续仪器的最大输出电压。一样平常旗子暗记电压值/测试系统本底噪声电压值,至少要达到10倍以上,才能得到比较好的信噪比。
04 噪声与分辨率
振动加速度传感器的噪声水平,是指传感器输出旗子暗记中所包含的噪声旗子暗记的级别。噪声常日决定了传感器能够丈量的最小值,分辨率则确定了传感器所能丈量的最小变革量。在明确了量程、频率范围的高下限和灵敏度之后,可以进一步通过分辨率来挑选适宜的传感器。
根据参数可知,灵敏度与量程、分辨率呈反比关系,即灵敏度越大,量程与分辨率越小。在知足量程、频响范围、信噪比适宜的条件下,可以选择分辨率较低的传感器,用以提高测试精度。
05 环境影响
某些测试现场的环境较为恶劣,要考虑防水、高温、强磁电场及地电回路等诸多要素,这些均会给丈量带来较大的影响。
防水:防水可分为浅层防水和深层防水,个中以深层防水较为困难。在选择传感器时,应根据现场丈量情形决定是否进行防水处理。高温:如果传感器事情环境高于90℃以上,须要把稳选择传感器的事情温度范围。一样平常IEPE型加速度传感器可承受的温度上限有限,常规设计的温度上限为120℃旁边,分外设计的可达到175℃。如有更高利用环境温度时,可选择电荷型压电传感器。绝缘、地电回路及磁电场:在强电磁滋扰环境下,或被测工具外壳带电的情形下,可以考虑采取隔离型加速度传感器。有人可能会问,能否选用常规非隔离型传感器,并在安装过程中采纳抗滋扰或绝缘方法?事实上,这种做法也是可行的。但在短期检测场景中,我们须要考虑到现场安装和支配的事情量。
显然,采取隔离型传感器可以缩短试验准备韶光,提高试验效率。在长期监测的场景中,我们须要重点关注传感器的长期事情稳定性,因而隔离型传感器同样是更为得当的选择。
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