振动试验入门 其他相关事项1
压电型加速度传感器的构造
试验室主要使用的传感器种类有2种,下面作简单说明。
1 压缩型
基座和质量块间有压敏材料,通过螺钉规定。基座振动时,质量块振动,对压敏材料施加力,压敏材料产生和力成正比的电荷量。主要缺点是低频(2Hz以下)下,容易受干扰。
2 剪切型
如图所示的构造,通过剪切力产生电荷量。不易受干扰,且受温度影响小。
电荷型加速度传感器的动作原理
不只是加速度传感器,其他很多传感器也都是输出电荷信号。加速度传感器的场合,和加速度成比例输出电荷量。但是在使用仪器时,一般都是使用电压信号比较多,所以需要一个将电荷信号转换为电压信号的变换器,此变换器一般称为前置功放。
上式表明电荷量和电压之间的关系,电容一般都是常量,所以电荷量和电压成正比关系。简单电气回路如下,
通过加速度传感器,发生和加速度成比例的电荷量,此电荷量蓄积在电容上从而得到对应的电压值,即
最后通过一个实例来说明,请记住加速度传感器灵敏度的概念。
例:加速度传感器型号:2353B、灵敏度:0.209pC/(m/s²),传感器电容: 890pF,加速度500m/s²振动时,输出的电压是多少?(传感器低噪声电缆的电容已忽略。)
解:Q=0.209×500=104.5[pC],
V=Q/C=104.5/890=0.11742[V]=117.42[mV]。
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