加速度計不止一種!
2022-04-18加速度計不止一種!
Endevco 設計和制造各種加速度計,用于測量振動、沖擊和慣性運動。為滿足各種測試要求,可使用多種類型的加速度計技術,每種技術在推薦用途、性能規(guī)格、功率要求和信號調(diào)理特性方面各不相同。以下是加速度計技術類型及其應用注意事項的一般概述。
壓電 (PE) 加速度計
所有機械加速度計設計都基于簡單的彈簧質(zhì)量原理,其中產(chǎn)生與動態(tài)運動的幅度和頻率相關的應變。在壓電 (PE) 加速度計中,這種應變直接施加到 PE 元件上,從而產(chǎn)生與機械運動成比例的電荷。PE 加速度計元件的不同材料和配置用于支持特定應用。
PE傳感器的優(yōu)勢
PE加速度計的動態(tài)范圍可以大于130dB。當與適當?shù)碾姾赊D(zhuǎn)換器/放大器一起使用時,它在總測量范圍和可靠性方面提供了無與倫比的性能。還可以使用 PE 晶體優(yōu)化轉(zhuǎn)導效率,以允許在給定的物理包絡內(nèi)實現(xiàn)加速度計的小型化。
單端壓縮型最適合低電平測量,因為可以通過堆疊多個 PE 晶體并將它們并聯(lián)連接來實現(xiàn)高靈敏度。
剪切模式設計允許構建適用于監(jiān)測小型組件和測試物品的微型、輕型傳感器。剪切設計的一個關鍵優(yōu)勢是傳感元件與底座的隔離,這為底座應變和溫度瞬變提供了出色的保護。
由于大多數(shù)壓電材料的溫度范圍很廣,PE 加速度計通常被指定用于極端高溫或低溫應用,從火箭發(fā)動機的低溫條件到渦輪發(fā)電機的極端高溫環(huán)境。
PE 加速度計有多種形狀和尺寸可供選擇,從電子元件測試中的微型到地震或發(fā)動機應用中使用的較大尺寸。
壓阻式 (PR) 加速度計
基于惠斯通電橋布置的應變計加速度計設計由堅固的單片組件和固態(tài) MEMS 電阻器組成,這些電阻器的電阻與施加的機械應變成正比。
PR 傳感器的優(yōu)勢
PR 加速度計具有直流響應特性,可用于測量長持續(xù)時間的脈沖。因此,它的加速度輸出可以集成以準確地產(chǎn)生速度和位移。
單片 MEMS 傳感器具有高靈敏度、出色的信噪比和出色的穩(wěn)定性。
MEMS PR 元件的簡單性和微型尺寸使其適用于寬帶寬 (>100,000Hz) 和寬動態(tài)范圍 (>100,000g) 設計。
集成電子壓電 (IEPE) 加速度計
首字母縮略詞 IEPE 是指一種帶有內(nèi)部電子 (IE) 的壓電 (PE) 加速度計,可以將電荷轉(zhuǎn)換為低阻抗電壓輸出。由于其板載電子設備,它的溫度響應有些受限。這種類型的加速度計主要用于環(huán)境條件允許的應用,包括 HALT/HASS/ESS 測試、工業(yè)振動監(jiān)測和通用振動和沖擊測試。
由于 PE 和 IEPE 類型都是交流耦合設計,因此這些加速度計的加速度輸出不能用于通過數(shù)值積分產(chǎn)生正確的速度和位移信息。
IEPE 傳感器的優(yōu)勢
更少的操作員注意力、培訓和安裝專業(yè)知識要求。
使用標準同軸電纜。
驅(qū)動長電纜而不會增加噪音或降低分辨率。
直接在許多具有內(nèi)置恒流輸入的數(shù)據(jù)采集器中運行。
可變電容 (VC) 加速度計
采用硅 MEMS 電容傳感元件,該元件通過陽極鍵合到蓋子和底座上,形成平行板、差分電容器對。加速度計具有直流響應、良好頻率覆蓋的氣體阻尼和堅固的結(jié)構。帶有直流勵磁的集成電子器件可提供穩(wěn)定的高電平、低阻抗輸出信號。
VC 傳感器的優(yōu)點
專為低重力測量而設計,但也可以承受非常高的重力沖擊。
適用于軌跡監(jiān)測、模態(tài)分析、顫振測試、汽車懸架和行駛質(zhì)量的車輛動力學測量。