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横向灵敏度在测量数据可靠性中的作用

2018-07-25 17:00:08·  来源：冠标传感测试解决方案  
　
加速度传感器的横向灵敏度是与敏感轴成90°方向上的灵敏度。请参阅图1，该参数表示为轴向灵敏度的百分比。一个理想的加速度传感器横向灵敏度应为零。然而，实际上由于传感器装配过程中存在制造公差（见图2），或由于压电晶体的极化误差，存在较小的横向灵敏度。高质量的加速度传感器典型的横向灵敏度值为3％至5％。通常额外付费也可针对某些型号定制低至1％的横向灵敏度。
问题：
请解释加速度传感器横向灵敏度规范及其对测量的重要性？

回答：
加速度传感器的横向灵敏度是与敏感轴成90°方向上的灵敏度。请参阅图1，该参数表示为轴向灵敏度的百分比。一个理想的加速度传感器横向灵敏度应为零。然而，实际上由于传感器装配过程中存在制造公差（见图2），或由于压电晶体的极化误差，存在较小的横向灵敏度。高质量的加速度传感器典型的横向灵敏度值为3％至5％。通常额外付费也可针对某些型号定制低至1％的横向灵敏度。



图1：加速度传感器安装在被测面，图示敏感轴方向和横向灵敏度方向

对于压阻传感器，横向灵敏度也是一个问题。几乎都是源于内部安装问题，类似于图2所示。
参照图2，用户使用不正确的安装技术，也会导致横向灵敏度增加。很容易可以看出，假如加速度传感器不是完全垂直于安装面，倾斜的加速度传感器将和倾斜惯性系统效果是一样的。

那么，我们为什么要关心这个参数？为了确保测试数据的可靠性，需要分析我们感兴趣的敏感轴方向上的数据。若所需要的数据位于几个方向，应选择一个三轴加速度传感器，三轴加速度传感器测量三个正交方向上的振动。因此，用户能够确定振动运动的振幅关于方向的函数。
在现实中，大多数结构在所有方向上存在运动。即使是大型振动台也具有横向运动特性。其它如机械或汽车结构，这些例子更是如此。



图2：加速度传感器机械组装错位的夸张示例，导致极大的横向灵敏度

这就是为什么用户应该理解，而且要小心谨慎横向灵敏度。许多加速度传感器厂商提供的横向灵敏度指标是在产品开发阶段确定的。但不幸的是由于加工误差，实际的横向灵敏度可高达15％。作为内部专有制造工艺的一部分，美捷特使用特殊的设备对所有Endevco®加速度传感器进行出厂前的横向灵敏度测试，并记录在校准证书上。虽然这种额外的测试增加了成本，但确保了更高精度和可重复测量。此外，该参数的测量也客观体现了制造商能够更精确地监测产品质量。 
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加速度传感器 横向灵敏度
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