振动传感器如何选型？|精彩刺激的赛车竞速游戏

由于传感器应用于十分普遍，类型多种多样，在各行各业都有应用于。因此，在这里主要讲解用作振动测试的振动传感器的选型。

按测量振动参量分类可分成三大类：偏移传感器、速度传感器和加速度传感器（也称作加速度计）。一般来说，偏移传感器限于于低频测量，速度传感器限于于中频测量，加速度传感器限于于中高频测量。由于加速度传感器具备生产工艺成熟期、频响范围长、动态范围大、加装便利等特点，因而在振动测试中应用于最甚广。因此，在这里主要讲解加速度传感器的选型。

本文主要内容还包括：1.传感器分类；2.少见的加快计类型；3.选型指标；4.选型原则。1.传感器分类在这主要讲解两种分类，一类是有源与无源，另一类是隔绝与非隔绝。有源传感器是所指将传感器将非电能量转化成为电能量输入，只转化成能量本身，并不转化成能量信号的传感器，也称作能量切换性传感器或换能器。

因而，这类传感器工作时必须外部能量源鼓舞，如鼓舞电压，才能长时间工作。由于必须展开能量转化成，因而，传感器内部PCB了电子元器件，测量过程中不会带给噪声。这类传感器如ICP型（也称作IEPE型）加速度度传感器，零频加速度传感器等。

无源传感器是所指不必须用于外接电源就能长时间工作的传感器，且可以通过外部提供到无限制的能源。这类传感器对测量系统无噪声影响，或者影响较小，如应变片（花上）、压电式传感器等。隔绝传感器是指传感器与待测结构之间互为隔绝，电流无法在二者之间流通。

隔绝传感器从电气角度与被测结构相分离，如应变片（花上）一般来说与被测结构是互为隔绝的。传感器构建隔绝的一般来说作法是在传感器底部加装了隔绝器件，使电流无法流通，如图1右图红色器件即是隔绝器件。

图1隔绝传感器示意图非隔绝传感器是指传感器与被测结构之间无隔绝，电流可以在二者之间展开流通。这类传感器像热电偶，某些加速度传感器等。这类非隔绝的传感器一般来说拒绝使用浮地或隔绝地线，以防止短路循环，关于短路循环，请求读者《取样过程中不存在的误差，您认同不仅有告诉！》。如果传感器自身不隔绝，用户可以自行用于电气隔绝器件构建隔绝，这类器件如云母片、玻璃片和环氧树脂等。

当对正处于工作状态下的待测结构展开测量时，引荐用于“隔绝”传感器。2.少见加速度计类型振动测量一般用于加速度计，是因为加速度计具备以下优点：生产工艺成熟期、动态范围大、频率范围长、线性度好、稳定性低、加装便利等特点。

常用于中小结构的模态试验、汽车试验、转动机械故障诊断试验和振动掌控试验等。在这主要讲解两种类型的加速度传感器：压电式和ICP型加速度传感器。压电式加速度传感器：是一种无源传感器，归属于惯性式传感器。

利用压电晶体，如石英晶体、压电陶瓷等的“压电效应”：在加速度计感受到振动时，质量块加于压电元件上的力也随之变化。压电晶体受力变形后，其内部不会产生极化现象，同时在它的两个表面产生符号忽略的电荷，当被测振动频率近高于加速度计的固有频率（谐振频率）时，则力的变化与被测加速度成正比。当外力除去后，又新的完全恢复到不电荷状态，这种现象称作“压电效应”，具备“压电效应”的晶体称作压电晶体。

压电加速度计输入为电荷类型，故必须与电荷放大器因应用于，然后信号再行传输到收集仪或者与内置电荷调理的收集仪必要相连。电荷放大器以电容不作负反馈，用于中基本不不受电缆电容的影响，但不会受到静电场的影响。在电荷放大器中，一般来说用高质量的元器件，输入阻抗低，因而价格也较为喜，一般用的较为较少。

ICP型加速度传感器：由于压电式传感器的输入电信号是黯淡的电荷，而且传感器本身有相当大内阻，故输入能量不大，这给后相接电路带给一定艰难。为此，一般来说把传感器信号再行输到低输入阻抗的前置放大器。

经过电阻转换以后，电荷量转换成电压量，然后再行输入给先前的纪录仪器。目前，制造厂家有数把压电式加速度传感器与前置放大器构建在一起的加速度传感器，即：ICP型加速度传感器，也称之为IEPE加速度传感器，不仅便利了用于，而且也大大降低了成本。ICP型加速度传感器由于内置了专门的构建调理电路，因此，归属于有源传感器。

而该电路要长时间工作必须恒流源供电。当今广泛用于的24位收集仪一般都自带恒流功能，因而可必要与ICP型传感器相连用于。内置集成电路的ICP型优势是低价位，抗干扰好，可长导线用于，但它的耐高温、可靠性不如电荷输入的压电加速度传感器，且动态范围也因输入电压和偏置电压的影响而受到限制。ICP型传感器的较低屡屡响主要不受传感器的静电时间常数影响，因此大多数信号适调器都使用交流耦合。

关于交流与直流耦合，请求读者《信号AC和DC的区别》一文。3.选型指标每一种型号的加速度传感器都有尤其适合的应用于场景，因此，测试时必需根据测试用于拒绝，自由选择合适的加速度传感器。在自由选择加速度计时，主要从传感器性能、环境因素、电气特性和物理特性四个方面去考虑到。

性能还包括灵敏度、量程、频响特性、谐振频率、纵向效应和线性度等指标。环境因素还包括工作温度、温度号召和冲击无限大等。电气特性还包括鼓舞电压与电流、平稳时间等。

物理特征还包括脆弱材料，结构设计、尺寸、重量和出线方式等。

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