Как выбрать чувствительность и дальность действия датчика?

Чувствительность и дальность действия

чувствительность

 Чувствительность датчика является одним из самых основных показателей датчика. Величина чувствительности напрямую влияет надатчикИзмерение вибрационного сигнала. Нетрудно понять, что чувствительность датчика должна определяться в зависимости от величины измеренной вибрации (величины ускорения), но поскольку пьезоэлектрическая добавка представляет собой величину ускорения измеренной вибрации, а величина ускорения пропорциональна квадрату частоты сигнала, то величина сигнала ускорения различных частотных диапазонов сильно различается.

 Значение ускорения вибрации может быть весьма незначительным, например, при вибрационном смещении 1 мм значение ускорения частоты 1 Гц составит всего 0,04 м/с2 (0,004g); однако частота 10 кГц может достигать 4 x 105 м/с2 (40000g).

Поэтому, хотя пьезоэлектрический датчик ускорения имеет большой диапазон измерения, чувствительность датчика ускорения выбирает сигнал вибрации, используемый для измерения частот обоих концов. Наиболее часто используемая чувствительность пьезоэлектрического акселерометра для измерения вибрации, тип выходного напряжения (тип IEPE) составляет 50 ~ 100 мВ / г, тип выходного заряда составляет 10 ~ 50 пКл / г.

способность диапазона

Диапазон измерения датчика ускорения относится к максимальному значению измерения, измеренному датчиком в пределах определенного диапазона нелинейной погрешности. Нелинейная погрешность универсального пьезоэлектрического датчика ускорения в основном составляет 1%. Как общий принцип, чем выше чувствительность, тем меньше диапазон измерения, и чем меньше чувствительность, тем больше диапазон измерения.

 Тип выходного напряжения/заряда

 Диапазон измерения выходного напряжения пьезоэлектрического датчика ускорения IEPE определяется максимальным напряжением выходного сигнала, допустимым в пределах диапазона линейной погрешности, а максимальное значение выходного напряжения обычно составляет ± 5 В. Преобразование может получить максимальный диапазон датчика, который равен отношению максимального выходного напряжения к чувствительности. Следует отметить, что диапазон пьезоэлектрического датчика IEPE зависит не только от размера нелинейной погрешности, но также ограничен напряжением питания и напряжением смещения датчика. Когда разница между напряжением питания и напряжением смещения меньше напряжения диапазона, заданного индексом, максимальный выходной сигнал датчика искажается. Поэтому стабильность напряжения смещения датчика ускорения IEPE влияет не только на низкочастотное измерение, но и вызывает искажение сигнала; это явление требует особого внимания при измерении высоких и низких температур. Когда встроенная схема датчика нестабильна в условиях некомнатной температуры, напряжение смещения датчика, вероятно, будет медленно дрейфовать и приводить к большим и малым колебаниям сигнала измерения.

Однако диапазон измерения типа выходного заряда ограничен механической жесткостью датчика. При тех же условиях максимальный выходной сигнал чувствительного сердечника при нелинейном ограничении механического упругого диапазона намного больше, чем у датчика типа IEPE, и большую часть его значения необходимо определить экспериментально. В общем, когда чувствительность датчика высока, блок массы чувствительного сердечника больше, а диапазон датчика относительно мал. В то же время, поскольку резонансная частота блока массы низкая, легче стимулировать резонансный сигнал чувствительного сердечника датчика, и резонансная волна накладывается на измеряемый сигнал, вызывая искажение выходного сигнала. Поэтому при выборе максимального диапазона измерения следует также учитывать частотный состав измеряемого сигнала и спонтанную резонансную частоту самого датчика, чтобы избежать резонансной составляющей датчика. В то же время в диапазоне должно быть достаточно безопасного пространства, чтобы гарантировать, что сигнал не будет искажен.

 Калибровка чувствительности

Метод калибровки чувствительности датчика ускорения обычно определяется сравнительным методом. Отношение выходного сигнала скорректированной вибрации датчика на определенной частоте (обычно 159 Гц или 80 Гц) к значению ускорения, считываемому стандартным датчиком, является чувствительностью датчика. А чувствительность датчика удара измеряется путем измерения выходного отклика серии различных значений ускорения удара, датчика в пределах его диапазона измерения и соответствующего соотношения между электрическим выходом, а затем посредством численного расчета и минимальной разницы между минимальной линией, и наклоном линии является чувствительностью датчика удара.

 Нелинейные ошибки представлены

Нелинейная погрешность датчика удара может быть выражена двумя способами: отклонение полного диапазона или линейная погрешность. Первый относится к проценту погрешности выходного сигнала полного диапазона датчика, то есть погрешность представляет собой значение погрешности, рассчитанное в соответствии с процентом полного диапазона. Линейная погрешность диапазона сегмента такая же, как отклонение полного диапазона, но эталон не вычисляет значение погрешности вместо полного диапазона. Например, для датчика с диапазоном 20000 г, если отклонение полного диапазона составляет 1%, линейная погрешность составляет 200 г; но когда линейная погрешность датчика измеряется диапазоном 5000 г, 10000 г и 20000 г, погрешность все еще составляет 1%, линейная погрешность датчика в разных диапазонах составляет 50 г, 100 г и 200 г соответственно.

 Измерьте диапазон частот

 Диапазон измерения частоты датчика относится к диапазону частот, который датчик может измерить в пределах заданной погрешности амплитуды частотной характеристики (± 5%, ± 10%, ± 3 дБ). Верхний и нижний пределы диапазона частот называются конечными частотами высокой и низкой частоты соответственно. Поскольку частота напрямую связана с погрешностью, и если допустимый диапазон погрешности велик, диапазон частот широк.

Как общий принцип, высокочастотный отклик датчика зависит от механических характеристик датчика, в то время как низкочастотный отклик определяется интегрированными электрическими параметрами датчика и последующей схемой. Датчик с высокой частотой среза должен быть небольшим по размеру и легким по весу. В противном случае высокочувствительный датчик, используемый для измерения низкой частоты, будет относительно большим по размеру и тяжелым по весу.

 Диапазон высокочастотных измерений

 Индекс измерения высокой частоты датчика обычно определяется частотой среза высокой частоты, а определенная частота среза коррелирует с соответствующей амплитудной ошибкой. Поэтому при выборе датчика можно не только смотреть на конечную частоту, необходимо понимать соответствующее значение амплитудной ошибки. Небольшая амплитудная ошибка частоты датчика не только повышает точность измерения, но и, что более важно, отражает способность контролировать отклонение точности установки в процессе изготовления датчика.

 Кроме того, поскольку полоса частот вибрационного сигнала объекта измерения широка или собственная резонансная частота датчика недостаточно высока, возбуждаемые резонансные сигнальные волны могут накладываться на сигнал в полосе частот измерения, что приводит к большой погрешности измерения. Поэтому, в дополнение к высокочастотному диапазону измерения датчика, следует также учитывать влияние резонансной частоты на измерительный сигнал. Конечно, этот сигнал вне полосы измерения также может быть устранен фильтром в измерительной системе.

 В целом, частота среза верхней границы датчика не зависит от формы выходного сигнала (т. е. типа заряда или типа напряжения низкого сопротивления), а также от конструкции, изготовления, формы монтажа и качества монтажа датчика.

Отказ от ответственности: Эта статья воспроизводится с целью предоставления дополнительной информации. Если есть какая-либо ошибка в маркировке источника или нарушение ваших законных прав и интересов, свяжитесь с нами, мы исправим и удалим ее вовремя, спасибо.