- 壓電加速度傳感器原理及應用
- 來源：賽斯維傳感器網 發(fā)表于 2013/5/24
每種加速度傳感器技術都有其優(yōu)缺點。在作出選擇之前，明確它們的區(qū)別和測試需求是非常重要的。首先也是最重要的是，對于需要測量靜態(tài)加速度或低頻加速度(<1Hz)的應用，或者需要用加速度計算速度和位移的應用，需要選擇具有直流響應的加速度傳感器。對于多數(shù)工程應用來說，選擇合適的測試工具將對測試結果產生很大的影響。本文將幫助讀者正確的選擇加速度傳感器。讓我們從傳感器的分類和原理開始。
基本的加速度傳感器類型
總的來說有兩類加速度傳感器:交流響應加速度傳感器直流響應加速度傳感器作為交流響應的加速度傳感器，正如它的名稱，它的輸出是交流耦合的。此類傳感器不能用來測試靜態(tài)的加速度，比如重力加速度和離心加速度。他們僅適合測量動態(tài)事件。而直流響應的加速度傳感器，具有直流耦合輸出，能夠響應低至0赫茲的加速度信號。因此直流響應的加速度傳感器適合同時測試靜態(tài)和動態(tài)的加速度。并不是只有需要測試靜態(tài)加速度時才選擇直流響應的加速度傳感器。
加速度，速度，位移
許多對于振動的研究需要獲取加速度，速度和位移的信息，這些是工程師們設計和驗證結構時所需要的重要信息。一般說來，加速度提供了很好的參考，而速度和位移卻是計算時所需的變量。為了從加速度計算出速度和位移，從傳感器輸出的加速度信號會通過數(shù)字或模擬的形式分別做一次和二次積分。這就可能導致了交流耦合的傳感器會產生問題。為了演示這個問題，設想采用交流傳感器測量一個寬脈沖半正弦波信號。由于固有的交流RC時間常數(shù)的限制，傳感器的輸出不能很好跟輸入脈沖吻合。同樣的原因，在脈沖的結束點，傳感器輸出將產生一個負向零點偏移。下圖展示了傳感器的輸出(紅色的曲線)和寬脈沖半正弦加速度輸入(藍色曲線)的關系。這個看似微小的幅度上的差異在積分之后將產生重大的誤差1。直流響應的加速度傳感器卻沒有這樣的問題，因為其輸出能夠準確的跟隨緩慢變化的輸入。在實際的日常應用中，輸入信號可能不是單純的半正弦脈沖，但是用交流耦合的傳感器測試任何緩慢變化的信號時這樣的問題始終會存在。
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