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在選購加速度傳感器的時(shí)候,應(yīng)考慮哪些因素?
來源:賽斯維傳感器網(wǎng)   2012-04-16 10:50:56
回答:在選購加速度傳感器時(shí),應(yīng)重點(diǎn)考慮以下幾方面因素:

  (1、加速度傳感器的信號輸出方式?

  壓阻式加速度計(jì) 一般有 毫伏輸出型 (mV)和 伏值輸出(V) 兩種;
    
  壓電式加速度計(jì) 一航有 電荷輸出型(PE)  和 低阻抗電壓輸出型(IEPE)和 電流輸出(4~20mA);

  電荷輸出型 (PE)

  傳統(tǒng)的壓電加速度傳感器計(jì)通過內(nèi)部敏感芯體輸出一個(gè)與加速度成正比的電荷信號。實(shí)際使用中傳感器輸出的高阻抗電荷信號必須通過二次儀表將其轉(zhuǎn)換成低阻抗電壓信號才能讀取。由于高阻抗電荷信號非常容易受到干擾,所以傳感器到二次儀表之間的信號傳輸必須使用低噪聲屏蔽電纜。由于電子器件的使用溫度范圍有限,所以高溫環(huán)境下的測量一般還是使用電荷輸出型。

  低阻抗電壓輸出型(IEPE)

  IEPE型壓電加速度計(jì)即通常所稱的ICP型壓電加速度計(jì)。壓電傳感器換能器輸出的電荷通過裝在傳感器內(nèi)部的前置放大器轉(zhuǎn)換成低阻抗的電壓輸出。IEPE型傳感器通常為二線輸出形式,即采用恒電流電壓源供電;直流供電和信號使用同一根線。通常直流電部分在恒電流電源的輸出端通過高通濾波器濾去。IEPE型傳感器的最大優(yōu)點(diǎn)是測量信號質(zhì)量好、噪聲小、抗外界干擾能力強(qiáng)和遠(yuǎn)距離測量,特別是新型的數(shù)采系統(tǒng)很多已配備恒流電壓源,因此,IEPE傳感器能與數(shù)采系統(tǒng)直接相連而不需要任何其它二次儀表。在振動(dòng)測試中IEPE傳感器已逐漸取代傳統(tǒng)的電荷輸出型壓電加速度計(jì)。

  電容式加速度計(jì) 一般有 毫伏輸出型 (mV)和 伏值輸出(V) 兩種;

  另外:關(guān)于模擬輸出 VS 數(shù)字輸出:

  這個(gè)是最先需要考慮的。這個(gè)取決于你系統(tǒng)中和加速度傳感器之間的接口。一般模擬輸出的電壓和加速度是成比例的,比如2.5V對應(yīng)0g的加速度,2.6V對應(yīng)于0.5g的加速度。數(shù)字輸出一般使用脈寬調(diào)制(PWM)信號。

  如果你使用的微控制器只有數(shù)字輸入,比如BASIC Stamp,那你就只能選擇數(shù)字輸出的加速度傳感器了,但是問題是你必須占用額外的一個(gè)時(shí)鐘單元用來處理PWM信號,同時(shí)對處理器也是一個(gè)不小的負(fù)擔(dān)。

  如果你使用的微控制器有模擬輸入口,比如PIC/AVR/OOPIC,你可以非常簡單的使用模擬接口的加速度傳感器,所需要的就是在程序里加入一句類似"acceleration=read_adc()"的指令,而且處理此指令的速度只要幾微秒。

  (2、測量軸數(shù)量:

  對于多數(shù)項(xiàng)目來說,單軸加速度傳感器和雙軸加速度傳感器已經(jīng)能滿足多數(shù)應(yīng)用了。對于某些特殊的應(yīng)用,比如UAV,ROV控制,三軸的加速度傳感器可能會(huì)適合一點(diǎn)。

  (3、最大測量值:

    如果你只要測量機(jī)器人相對于地面的傾角,那一個(gè)±1.5g加速度傳感器就足夠了。但是如果你需要測量機(jī)器人的動(dòng)態(tài)性能,±2g也應(yīng)該足夠了。要是你的機(jī)器人會(huì)有比如突然啟動(dòng)或者停止的情況出現(xiàn),那你需要一個(gè)±5g的傳感器。如果應(yīng)用于航天中的火箭發(fā)射、姿態(tài)導(dǎo)航那就需要選用 ±200~±100kg不等的傳感器。如果應(yīng)用于汽車碰撞測試實(shí)驗(yàn) ±500~±2000g的傳感器。

   (4、靈敏度:

    一般來說,越靈敏越好。越靈敏的傳感器對一定范圍內(nèi)的加速度變化更敏感,輸出電壓的變化也越大,這樣就比較容易測量,從而獲得更精確的測量值。

   (5、帶寬即頻率范圍:

    這里的帶寬實(shí)際上指的是刷新頻率范圍。也就是說每秒鐘,傳感器會(huì)產(chǎn)生多少次讀數(shù)。對于一般只要測量傾角的應(yīng)用,50HZ的帶寬應(yīng)該足夠了,但是對于需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能,比如振動(dòng)或者沖擊測量,你會(huì)需要一個(gè)具有上百HZ、上KHZ 或者 上萬HZ的帶寬傳感器。

  (6、安裝方式:

  螺釘安裝--適合于高沖擊,高頻響,測試物體便于開孔的測試環(huán)境上
  雙面膠安裝--適合于實(shí)驗(yàn)室、測量、常拆常裝的測試環(huán)境上
  膠水安裝---適合于振動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺測試環(huán)境上


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