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高精度传感器(加速度规)如何挑选?
来源:宏富信_原创 | 作者:王明 | 发布时间: 2016-12-02 | 756 次浏览 | 分享到:
加速规是振动测量核心部件,如何挑选合适加速度规,1、量测范围 / 灵敏度,2、频率范围3、分辨率:4、操作温度5、尺寸 (分为大小及重量)以上5点,宏富信振动检测仪、动平衡仪,为您提供最适合高精度加速规。

加速规,是我们量测振动最常使用传感器。


主要在于它高频部份优异的量测特性外,在中低频的速度及位移,也可以用积分的方式获得结果。


如何挑选加速规,我们一般会有以下几项参考地方


  1. 量测范围 / 灵敏度
  2. 频率范围
  3. 分辨率
  4. 操作温度
  5. 尺寸

如果你要确认你挑选的加速规适不适合,大部份都会先就两个重要的参考规格去挑选:

第一个是量测范围,也就是加速规的灵敏度,
第二个是频率的范围。
其他在分辨率,温度,尺寸,讯号线部分,虽然会有期望的规格,但不全然是必要的条件。

一般来说压电式的加速规会分为
ICP(或名IEPE)Charge两种型式…除非高温的需求之外(操作温度100C以上)
一般都是以挑选
ICP形式加速规为主,因为ICP加速规相较于同规格Charge加速规,价格会低很多。

ICP type为目前压电式加速规的主流。

 

()量测范围 / 灵敏度

首先我们谈谈量测范围

因为大部份的压电式加速规都是±5V的输出,所以,挑选灵敏度,其实也就是挑选加速规的量测范围,一般常选用的是10mv/g100mv/g

   因为输出电压为±5V

   10mv/g  的量测范围为±500g

   100mv/g的量测范围为± 50g

 

•        根据量测时可能的最高加速度值(g):我们建议的灵敏度如下

–       > 10 g          à   10mV/g

–       < 10 g          à   100mV/g

–       < 0.001g      à   500mV/g or higher

 

()频率范围

频率范围是加速度能够量测的有效频宽,而它会以参考频率做基准点,往高及往低的频率去做校正确认,加速规的参考频率(校正参考点)

•        一般:100Hz ;欧洲159.2Hz

•        而一些低频的加速规,则会在:10Hz

 

如上图,频宽等级一般可分为5%10%,3dB5%的频宽范围最窄,但最为准确,量测建议还是以5%的频宽为主

 

()分辨率:

分辨率为能够量测到的最小单位,也是加速规质量的判定依据之一

分辨率越小,也就是量测的精度越高。

一般来说,在感测材质上,压电陶瓷分辨率比石英小(better)

分辨率也分为两种标示方式

   Broadband Resolution:简单解释为raw datanoise大小

   Spectral Noise :在定义上为FFT后的noise大小

 

()操作温度

操作温度也是选择加速规一个重要依据,大致上可分为一般温度,高温,低温几种参考方式

温度范围

一般温度(ICP type)

大多数ICP加速规适用于-50~121℃之环境。有部份甚至可达可达163℃。

仅有极少部份低于80

高温应用(Charge)

操作温度超过100℃,则建议使用高温式ICP或电荷(Charge)输出型式传感器(PCB产品为357 series),有些特殊设计型式,温度甚至可达649(1200)

低温应用

某些特殊低温应用,低温可达-196~121,(PCB产品为351 series)

 

另外要注意到是,如果量测过程中,操作温度变化很大,那尽量选择

LTC (Low Temperature Coefficient)的加速规

 

()尺寸 (分为大小及重量)

大小部份,配合待测物及量测条件即可,有时需注意到加速规出线的方向是上方(top)还是侧方(side)
这也会跟量测的方便性有关
重量部份则较需要注意,
因为
F = M×A = (M+m)×A’,所以加速规的质量是会影响待测物的振动状况的。

为了避免质量效应

加速规重量尽量小于待测物重量的1/100

而最差不得大于待测物的1/10

     

 

以上是挑选加速规常用的五个参考重点,当然依不同的使用条件,也会不同的参考选择,
如果您在挑选加速规上有任何疑问。
我们都非常欢迎您跟宏富信联络,宏富信振动检测仪、动平衡仪,为您提供最适合高精度加速规。