加速度計(jì)不止一種！
2022-04-18加速度計(jì)不止一種！
Endevco 設(shè)計(jì)和制造各種加速度計(jì)，用于測(cè)量振動(dòng)、沖擊和慣性運(yùn)動(dòng)。為滿足各種測(cè)試要求，可使用多種類(lèi)型的加速度計(jì)技術(shù)，每種技術(shù)在推薦用途、性能規(guī)格、功率要求和信號(hào)調(diào)理特性方面各不相同。以下是加速度計(jì)技術(shù)類(lèi)型及其應(yīng)用注意事項(xiàng)的一般概述。
壓電 (PE) 加速度計(jì)
所有機(jī)械加速度計(jì)設(shè)計(jì)都基于簡(jiǎn)單的彈簧質(zhì)量原理，其中產(chǎn)生與動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)的幅度和頻率相關(guān)的應(yīng)變。在壓電 (PE) 加速度計(jì)中，這種應(yīng)變直接施加到 PE 元件上，從而產(chǎn)生與機(jī)械運(yùn)動(dòng)成比例的電荷。PE 加速度計(jì)元件的不同材料和配置用于支持特定應(yīng)用。
PE傳感器的優(yōu)勢(shì)
PE加速度計(jì)的動(dòng)態(tài)范圍可以大于130dB。當(dāng)與適當(dāng)?shù)碾姾赊D(zhuǎn)換器/放大器一起使用時(shí)，它在總測(cè)量范圍和可靠性方面提供了無(wú)與倫比的性能。還可以使用 PE 晶體優(yōu)化轉(zhuǎn)導(dǎo)效率，以允許在給定的物理包絡(luò)內(nèi)實(shí)現(xiàn)加速度計(jì)的小型化。
單端壓縮型最適合低電平測(cè)量，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)堆疊多個(gè) PE 晶體并將它們并聯(lián)連接來(lái)實(shí)現(xiàn)高靈敏度。
剪切模式設(shè)計(jì)允許構(gòu)建適用于監(jiān)測(cè)小型組件和測(cè)試物品的微型、輕型傳感器。剪切設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是傳感元件與底座的隔離，這為底座應(yīng)變和溫度瞬變提供了出色的保護(hù)。
由于大多數(shù)壓電材料的溫度范圍很廣，PE 加速度計(jì)通常被指定用于極端高溫或低溫應(yīng)用，從火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫條件到渦輪發(fā)電機(jī)的極端高溫環(huán)境。
PE 加速度計(jì)有多種形狀和尺寸可供選擇，從電子元件測(cè)試中的微型到地震或發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中使用的較大尺寸。
壓阻式 (PR) 加速度計(jì)
基于惠斯通電橋布置的應(yīng)變計(jì)加速度計(jì)設(shè)計(jì)由堅(jiān)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(jī)械應(yīng)變成正比。
PR 傳感器的優(yōu)勢(shì)
PR 加速度計(jì)具有直流響應(yīng)特性，可用于測(cè)量長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的脈沖。因此，它的加速度輸出可以集成以準(zhǔn)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(jiǎn)單性和微型尺寸使其適用于寬帶寬 (>100,000Hz) 和寬動(dòng)態(tài)范圍 (>100,000g) 設(shè)計(jì)。
集成電子壓電 (IEPE) 加速度計(jì)
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(jì)，可以將電荷轉(zhuǎn)換為低阻抗電壓輸出。由于其板載電子設(shè)備，它的溫度響應(yīng)有些受限。這種類(lèi)型的加速度計(jì)主要用于環(huán)境條件允許的應(yīng)用，包括 HALT/HASS/ESS 測(cè)試、工業(yè)振動(dòng)監(jiān)測(cè)和通用振動(dòng)和沖擊測(cè)試。
由于 PE 和 IEPE 類(lèi)型都是交流耦合設(shè)計(jì)，因此這些加速度計(jì)的加速度輸出不能用于通過(guò)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(shì)
更少的操作員注意力、培訓(xùn)和安裝專(zhuān)業(yè)知識(shí)要求。
使用標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜。
驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)電纜而不會(huì)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(yùn)行。
可變電容 (VC) 加速度計(jì)
采用硅 MEMS 電容傳感元件，該元件通過(guò)陽(yáng)極鍵合到蓋子和底座上，形成平行板、差分電容器對(duì)。加速度計(jì)具有直流響應(yīng)、良好頻率覆蓋的氣體阻尼和堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。帶有直流勵(lì)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(hào)。
VC 傳感器的優(yōu)點(diǎn)
專(zhuān)為低重力測(cè)量而設(shè)計(jì)，但也可以承受非常高的重力沖擊。
適用于軌跡監(jiān)測(cè)、模態(tài)分析、顫振測(cè)試、汽車(chē)懸架和行駛質(zhì)量的車(chē)輛動(dòng)力學(xué)測(cè)量。
