1. 重量
傳感器作為被測(cè)物體的附加質(zhì)量,會(huì)影響其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。要求傳感器的質(zhì)量ma遠(yuǎn)小于被測(cè)物體安裝 點(diǎn)的動(dòng)態(tài)質(zhì)量m。
由于傳感器質(zhì)量影響,會(huì)使被測(cè)構(gòu)件的振動(dòng)加速度a降低,其降低的加速度
2. 頻率響應(yīng)
低頻響應(yīng)特性:加速度傳感器的下限頻率為-10%頻響。當(dāng)測(cè)試信號(hào)頻率在5Hz以下時(shí),應(yīng)選擇諸如隔離剪切結(jié)構(gòu)等隔離基座應(yīng)變、熱釋電效應(yīng)等環(huán)境干擾性能好的加速度傳感器。應(yīng)變類加速度傳感器具有響應(yīng)靜態(tài)信號(hào)的特性。
高頻響應(yīng)特性:高頻響應(yīng)取決于公式
其中f0為諧振頻率;k為敏感結(jié)構(gòu)的組合剛度;m為質(zhì)量塊大小。在敏感結(jié)構(gòu)的組合剛度一定的前提下,質(zhì)量塊越大,諧振頻率越低。大的質(zhì)量塊將產(chǎn)生高機(jī)械增益,傳感器的靈敏度高、噪聲低、頻率范圍窄。相反,小質(zhì)量塊將產(chǎn)生低機(jī)械增敏,傳感器靈敏度低,輸出小,但頻率范圍寬。
傳感器的安裝方式也會(huì)影響傳感器的頻率響應(yīng)(不影響振幅),安裝面要平整、光潔,安裝選擇應(yīng)根據(jù)方便、安全的原則。以下為同一只壓電加速度傳感器不同安裝方式的使用頻率:螺釘剛性連接(±10%誤差)10kHz;環(huán)氧膠或502粘接安裝6kHz;磁力吸座安裝2kHz;雙面膠安裝1kHz。
3. 靈敏度
在電路不放大的基礎(chǔ)上,質(zhì)量塊越大,傳感器的靈敏度越高,系統(tǒng)的信噪比越高,抗干擾能力和分辨率也越強(qiáng)。靈敏度的選擇受重量、頻率響應(yīng)和量程的制約。一般來(lái)講,在滿足頻響、重量和量程的要求下,應(yīng)盡量選擇高靈敏度的傳感器,這樣可降低信號(hào)調(diào)理器的增益,提高系統(tǒng)的信噪比。
4. 傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
內(nèi)部結(jié)構(gòu)是指敏感材料晶體片感受振動(dòng)的方式及安裝形式。有壓縮和剪切兩大類,常見的有中心壓縮、平面剪切、三角剪切、環(huán)型剪切。中心壓縮型頻響高于剪切型,剪切型對(duì)環(huán)境適應(yīng)性好于中心壓縮型。如壓電式加速度傳感器配用積分型電荷放大器測(cè)量速度、位移時(shí),最好選用剪切型產(chǎn)品,這樣所獲得的信號(hào)波動(dòng)小,穩(wěn)定性好。