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傳感器選用指南
傳感器的種類選擇
壓電式傳感器的敏感芯體材料和結構形式
壓電式加速度傳感器的信號輸出形式
傳感器靈敏度，量程和頻率範圍的選擇
傳感器的整體封裝設計與電纜
外界環境對測量傳感器的影響
工程振動量值的物理參數常用位移、速度和加速度來表示。由於在通常的頻率範圍內振動位移幅值量很小，且位移、速度和加速度之間都可互相轉換，所以在實際使用中振動量的大小一般用加速度的值來度量。常用單位為：米/秒2 (m/s2)，或重力加速度(g)。
描miao述shu振zhen動dong信xin號hao的de另ling一yi重zhong要yao參can數shu是shi信xin號hao的de頻pin率lv。絕jue大da多duo數shu的de工gong程cheng振zhen動dong信xin號hao均jun可ke分fen解jie成cheng一yi係xi列lie特te定ding頻pin率lv和he幅fu值zhi的de正zheng弦xian信xin號hao，因yin此ci，對dui某mou一yi振zhen動dong信xin號hao的de測ce量liang，實shi際ji上shang是shi對dui組zu成cheng該gai振zhen動dong信xin號hao的de正zheng弦xian頻pin率lv分fen量liang的de測ce量liang。對dui傳chuan感gan器qi主zhu要yao性xing能neng指zhi標biao的de考kao核he也ye是shi根gen據ju傳chuan感gan器qi在zai其qi規gui定ding的de頻pin率lv範fan圍wei內nei測ce量liang幅fu值zhi精jing度du的de高gao低di來lai評ping定ding。
最常用的振動測量傳感器按各自的工作原理可分為壓電式、壓阻式、電容式、電感式以及光電式。壓電式加速度傳感器因為具有測量頻率範圍寬、量程大、體積小、重量輕、對被測件的影響小以及安裝使用方便，所以成為最常用的振動測量傳感器。
• 傳感器的種類選擇。
o 壓電式- 原理和特點
yadianshichuanganqishiliyongdanhuangzhiliangxitongyuanli。minganxintizhiliangshouzhendongjiasuduzuoyonghouchanshengyigeyujiasuduchengzhengbideli，yadiancailiaoshoucilizuoyonghouyanqibiaomianxingchengyuzheyilichengzhengbidedianhexinhao。yadianshijiasuduchuanganqijuyoudongtaifanweida、頻率範圍寬、堅固耐用、受shou外wai界jie幹gan擾rao小xiao以yi及ji壓ya電dian材cai料liao受shou力li自zi產chan生sheng電dian荷he信xin號hao不bu需xu要yao任ren何he外wai界jie電dian源yuan等deng特te點dian，是shi被bei最zui為wei廣guang泛fan使shi用yong的de振zhen動dong測ce量liang傳chuan感gan器qi。雖sui然ran壓ya電dian式shi加jia速su度du傳chuan感gan器qi的de結jie構gou簡jian單dan，商shang業ye化hua使shi用yong曆li史shi也ye很hen長chang，但dan因yin其qi性xing能neng指zhi標biao與yu材cai料liao特te性xing、設(she)計(ji)和(he)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)，因(yin)此(ci)在(zai)市(shi)場(chang)上(shang)銷(xiao)售(shou)的(de)同(tong)類(lei)傳(chuan)感(gan)器(qi)性(xing)能(neng)的(de)實(shi)際(ji)參(can)數(shu)以(yi)及(ji)其(qi)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)一(yi)致(zhi)性(xing)差(cha)別(bie)非(fei)常(chang)大(da)。與(yu)壓(ya)阻(zu)和(he)電(dian)容(rong)式(shi)相(xiang)比(bi)，其(qi)最(zui)大(da)的(de)缺(que)點(dian)是(shi)壓(ya)電(dian)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)不(bu)能(neng)測(ce)量(liang)零(ling)頻(pin)率(lv)的(de)信(xin)號(hao)。
o 壓阻式
應(ying)變(bian)壓(ya)阻(zu)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)敏(min)感(gan)芯(xin)體(ti)為(wei)半(ban)導(dao)體(ti)材(cai)料(liao)製(zhi)成(cheng)電(dian)阻(zu)測(ce)量(liang)電(dian)橋(qiao)，其(qi)結(jie)構(gou)動(dong)態(tai)模(mo)型(xing)仍(reng)然(ran)是(shi)彈(dan)簧(huang)質(zhi)量(liang)係(xi)統(tong)。現(xian)代(dai)微(wei)加(jia)工(gong)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)使(shi)壓(ya)阻(zu)形(xing)式(shi)敏(min)感(gan)芯(xin)體(ti)的(de)設(she)計(ji)具(ju)有(you)很(hen)大(da)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)以(yi)適(shi)合(he)各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)測(ce)量(liang)要(yao)求(qiu)。在(zai)靈(ling)敏(min)度(du)和(he)量(liang)程(cheng)方(fang)麵(mian)，從(cong)低(di)靈(ling)敏(min)度(du)高(gao)量(liang)程(cheng)的(de)衝(chong)擊(ji)測(ce)量(liang)，到(dao)直(zhi)流(liu)高(gao)靈(ling)敏(min)度(du)的(de)低(di)頻(pin)測(ce)量(liang)都(dou)有(you)壓(ya)阻(zu)形(xing)式(shi)的(de)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)。同(tong)時(shi)壓(ya)阻(zu)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)測(ce)量(liang)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)也(ye)可(ke)從(cong)直(zhi)流(liu)信(xin)號(hao)到(dao)具(ju)有(you)剛(gang)度(du)高(gao)，測(ce)量(liang)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)到(dao)幾(ji)十(shi)千(qian)赫(he)茲(zi)的(de)高(gao)頻(pin)測(ce)量(liang)。超(chao)小(xiao)型(xing)化(hua)的(de)設(she)計(ji)也(ye)是(shi)壓(ya)阻(zu)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)一(yi)個(ge)亮(liang)點(dian)。需(xu)要(yao)指(zhi)出(chu)的(de)是(shi)盡(jin)管(guan)壓(ya)阻(zu)敏(min)感(gan)芯(xin)體(ti)的(de)設(she)計(ji)和(he)應(ying)用(yong)具(ju)有(you)很(hen)大(da)靈(ling)活(huo)性(xing)，但(dan)對(dui)某(mou)個(ge)特(te)定(ding)設(she)計(ji)的(de)壓(ya)阻(zu)式(shi)芯(xin)體(ti)而(er)言(yan)其(qi)使(shi)用(yong)範(fan)圍(wei)一(yi)般(ban)要(yao)小(xiao)於(yu)壓(ya)電(dian)型(xing)傳(chuan)感(gan)器(qi)。壓(ya)阻(zu)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)另(ling)一(yi)缺(que)點(dian)是(shi)受(shou)溫(wen)度(du)的(de)影(ying)響(xiang)較(jiao)大(da)，實(shi)用(yong)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)一(yi)般(ban)都(dou)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)溫(wen)度(du)補(bu)償(chang)。在(zai)價(jia)格(ge)方(fang)麵(mian)，大(da)批(pi)量(liang)使(shi)用(yong)的(de)壓(ya)阻(zu)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)成(cheng)本(ben)價(jia)具(ju)有(you)很(hen)大(da)的(de)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)力(li)，但(dan)對(dui)特(te)殊(shu)使(shi)用(yong)的(de)敏(min)感(gan)芯(xin)體(ti)製(zhi)造(zao)成(cheng)本(ben)將(jiang)遠(yuan)高(gao)於(yu)壓(ya)電(dian)型(xing)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)。
o 電容式
dianrongxingjiasuduchuanganqidejiegouxingshiyibanyecaiyongdanhuangzhiliangxitong。dangzhiliangshoujiasuduzuoyongyundongergaibianzhiliangkuaiyugudingdianjizhijiandejianxijinershidianrongzhibianhua。dianrongshijiasudujiyuqitaleixingdejiasuduchuanganqixiangbijuyoulingmindugao、零頻響應、環境適應性好等特點，尤其是受溫度的影響比較小；但(dan)不(bu)足(zu)之(zhi)處(chu)表(biao)現(xian)在(zai)信(xin)號(hao)的(de)輸(shu)入(ru)與(yu)輸(shu)出(chu)為(wei)非(fei)線(xian)性(xing)，量(liang)程(cheng)有(you)限(xian)，受(shou)電(dian)纜(lan)的(de)電(dian)容(rong)影(ying)響(xiang)，以(yi)及(ji)電(dian)容(rong)傳(chuan)感(gan)器(qi)本(ben)身(shen)是(shi)高(gao)阻(zu)抗(kang)信(xin)號(hao)源(yuan)，因(yin)此(ci)電(dian)容(rong)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)往(wang)往(wang)需(xu)通(tong)過(guo)後(hou)繼(ji)電(dian)路(lu)給(gei)於(yu)改(gai)善(shan)。在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)電(dian)容(rong)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)較(jiao)多(duo)地(di)用(yong)於(yu)低(di)頻(pin)測(ce)量(liang)，其(qi)通(tong)用(yong)性(xing)不(bu)如(ru)壓(ya)電(dian)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)，且(qie)成(cheng)本(ben)也(ye)比(bi)壓(ya)電(dian)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)高(gao)得(de)多(duo)。
• 壓電式傳感器的敏感芯體材料和結構形式
o 壓電材料
壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao)一(yi)般(ban)可(ke)以(yi)分(fen)為(wei)兩(liang)大(da)類(lei)，即(ji)壓(ya)電(dian)晶(jing)體(ti)和(he)壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷(ci)。在(zai)壓(ya)電(dian)型(xing)加(jia)速(su)度(du)計(ji)的(de)最(zui)常(chang)用(yong)的(de)壓(ya)電(dian)晶(jing)體(ti)為(wei)石(shi)英(ying)，其(qi)特(te)點(dian)為(wei)工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)寬(kuan)，性(xing)能(neng)穩(wen)定(ding)，因(yin)此(ci)在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)經(jing)常(chang)被(bei)用(yong)作(zuo)標(biao)準(zhun)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao)。由(you)於(yu)石(shi)英(ying)的(de)壓(ya)電(dian)係(xi)數(shu)比(bi)其(qi)他(ta)壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao)低(di)得(de)多(duo)，因(yin)此(ci)對(dui)通(tong)用(yong)型(xing)壓(ya)電(dian)加(jia)速(su)度(du)計(ji)而(er)言(yan)更(geng)為(wei)常(chang)用(yong)的(de)壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao)為(wei)壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷(ci)。壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷(ci)中(zhong)鋯(gao)鈦(tai)酸(suan)鉛(qian)（PZT）shimuqianyadianjiasudujizhongzuijingchangshiyongdeyadiancailiao。qitedianweijuyoujiaogaodeyadianxishuhejulidian，gexiangjidiancanshusuiwendushijiandengwaijietiaojiandebianhuaxiangduijiaoxiao。bixuzhichudeshi，jiutongyipinzhongdeyadiantaocieryan，suirandouyouxiangtongdejibentexing，danyouyuzhizuogongyibutongkeyishilianggexiangtongcailiaodeyadiantaocidejutixingnengzhibiaoxiangchashenda。zhezhongxianxiangkeyitongguodianxingdeguochanchuanganqihejinkouchuanganqidebijiaodeyifanying，guoneizhendongceshiyejishiniandejingyanduicishenyoutihui。
o 傳感器敏感芯體的結構形式
yadianjiasuduchuanganqideminganxintiyibanyouyadiancailiaohefujiazhiliangkuaizucheng，dangzhiliangkuaishoudaojiasuduzuoyonghoubianzhuanhuanchengyigeyujiasuduchengzhengbibingjiazaidaoyadiancailiaoshangdeli，eryadiancailiaoshoulihouzaiqibiaomianchanshengyigeyujiasuduchengzhengbidedianhexinhao。yadiancailiaodetexingjuedinglezuoyonglikeyishishouzhengyingliyekeyishijianyingli，yadiancailiaochanshengdedianhedaxiaosuizuoyonglidefangxiangyijidianheyinchubiaomiandeweizhierbian。genjuyadiancailiaobutongdeshoulifangfa，changyongchuanganqiminganxintidejiegouyibanyouyixiasanzhongxingshi：
壓縮形式– 壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao)受(shou)到(dao)壓(ya)縮(suo)或(huo)拉(la)伸(shen)力(li)而(er)產(chan)生(sheng)電(dian)荷(he)的(de)結(jie)構(gou)形(xing)式(shi)。壓(ya)縮(suo)式(shi)敏(min)感(gan)芯(xin)體(ti)是(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)中(zhong)最(zui)為(wei)傳(chuan)統(tong)的(de)結(jie)構(gou)形(xing)式(shi)。其(qi)特(te)點(dian)是(shi)製(zhi)造(zao)簡(jian)單(dan)方(fang)便(bian)，能(neng)產(chan)生(sheng)較(jiao)高(gao)的(de)自(zi)振(zhen)諧(xie)振(zhen)頻(pin)率(lv)和(he)較(jiao)寬(kuan)的(de)頻(pin)率(lv)測(ce)量(liang)範(fan)圍(wei)。而(er)最(zui)大(da)的(de)缺(que)點(dian)是(shi)不(bu)能(neng)有(you)效(xiao)地(di)排(pai)除(chu)各(ge)種(zhong)幹(gan)擾(rao)對(dui)測(ce)量(liang)信(xin)號(hao)的(de)影(ying)響(xiang)。
剪切形式– tongguoduiyadiancailiaoshijiajianqielierchanshengdianhedejiegouxingshi。conglilunshangfenxizaijianqielizuoyongxiayadiancailiaochanshengdedianhexinhaoshouwaijieganraodeyingxiangshenxiao，yincijianqiejiegouxingshichengweizuiweiguangfanshiyongdejiasuduchuanganqiminganxinti。ranerzaishijizhizaoguochengzhong，quebaojianqieminganxintidejiasudujichiyoujiaogaohewendingdepinlvceliangfanweiqueshichuanganqizhizaozhonggongyizhongzuiweikunnandeyigehuanjie。beizhiBW-Sensor 采用進口記憶金屬材料的緊固件從而保證傳感器具有穩定可靠的諧振頻率和頻率測量範圍。
彎曲變形梁形式- 壓電材料受到彎曲變形而產生電荷的結構形式。彎曲變形梁結構可產生比較大的電荷輸出信號，也較容易實現控製阻尼；但dan因yin為wei其qi測ce量liang頻pin率lv範fan圍wei低di，更geng由you於yu此ci結jie構gou不bu能neng排pai除chu因yin溫wen度du變bian化hua而er極ji容rong易yi產chan生sheng的de信xin號hao漂piao移yi，所suo以yi此ci結jie構gou在zai壓ya電dian型xing加jia速su度du計ji的de設she計ji中zhong很hen少shao被bei采cai用yong。
• 壓電式加速度傳感器的信號輸出形式
o 電荷輸出型
傳chuan統tong的de壓ya電dian加jia速su度du計ji通tong過guo內nei部bu敏min感gan芯xin體ti輸shu出chu一yi個ge與yu加jia速su度du成cheng正zheng比bi的de電dian荷he信xin號hao。實shi際ji使shi用yong中zhong傳chuan感gan器qi輸shu出chu的de高gao阻zu抗kang電dian荷he信xin號hao必bi須xu通tong過guo二er次ci儀yi表biao將jiang其qi轉zhuan換huan成cheng低di阻zu抗kang電dian壓ya信xin號hao才cai能neng讀du取qu。由you於yu高gao阻zu抗kang電dian荷he信xin號hao非fei常chang容rong易yi受shou到dao幹gan擾rao，所suo以yi傳chuan感gan器qi到dao二er次ci儀yi表biao之zhi間jian的de信xin號hao傳chuan輸shu必bi須xu使shi用yong低di噪zao聲sheng屏ping蔽bi電dian纜lan。由you於yu電dian子zi器qi件jian的de使shi用yong溫wen度du範fan圍wei有you限xian，所suo以yi高gao溫wen環huan境jing下xia的de測ce量liang一yi般ban還hai是shi使shi用yong電dian荷he輸shu出chu型xing。北bei智zhiBW-Sensor采用進口陶瓷的加速度計可在溫度-40oC~250oC 範圍內長期使用。
o 低阻抗電壓輸出型（IEPE）
IEPE 型壓電加速度計即通常所稱的ICP 型壓電加速度計。壓電傳感器換能器輸出的電荷通過裝在傳感器內部的前置放大器轉換成低阻抗的電壓輸出。IEPE 型傳感器通常為二線輸出形式，即采用恒電流電壓源供電；直流供電和信號使用同一根線。通常直流電部分在恒電流電源的輸出端通過高通濾波器濾去。IEPE 型傳感器的最大優點是測量信號質量好、噪聲小、抗外界幹擾能力強和遠距離測量，特別是新型的數采係統很多已配備恒流電壓源，因此，IEPE 傳感器能與數采係統直接相連而不需要任何其它二次儀表。在振動測試中IEPE 傳感器已逐漸取代傳統的電荷輸出型壓電加速度計。
• 傳感器的靈敏度，量程和頻率範圍的選擇
壓ya電dian型xing式shi的de加jia速su度du計ji是shi振zhen動dong測ce試shi的de最zui主zhu要yao傳chuan感gan器qi。雖sui然ran壓ya電dian型xing加jia速su度du計ji的de測ce量liang範fan圍wei寬kuan，但dan因yin市shi場chang上shang此ci類lei加jia速su度du計ji品pin種zhong繁fan多duo，所suo以yi給gei正zheng確que的de選xuan用yong帶dai來lai一yi定ding的de難nan度du。作zuo為wei選xuan用yong振zhen動dong傳chuan感gan器qi的de一yi般ban原yuan則ze：正確的選用應該基於對測量信號以下三方麵的分析和估算。
o 被測振動量的大小
o 被測振動信號的頻率範圍
o 振動測試現場環境
以下將針對上述三個方麵並參照傳感器的相關技術指標對具體的選用作進一步地討論
根據被測振動量的大小加速度測量範圍與靈敏度的選擇
• 傳感器的靈敏度與量程範圍
chuanganqidelingmindushichuanganqidezuijibenzhibiaozhiyi。lingmindudedaxiaozhijieyingxiangdaochuanganqiduizhendongxinhaodeceliang。bunanlijie，chuanganqidelingminduyinggenjubeicezhendongliang（加速度值）daxiaoerding，danyouyuyadianjiasuduchuanganqishiceliangzhendongdejiasuduzhi，erzaixiangtongdeweiyifuzhitiaojianxiajiasuduzhiyuxinhaodepinlvpingfangchengzhengbi，suoyibutongpinduandejiasuduxinhaodaxiaoxiangchashenda。daxingjiegoudedipinzhendongqizhendongliangdejiasuduzhikenenghuixiangdangxiao，lirudangzhendongweiyiwei 1mm, 頻率為1 Hz 的信號其加速度值僅為0.04m/s2(0.004g)；然而對高頻振動當位移為0.1mm，頻率為10 kHz的信號其加速度值可達4 x 10 5m/s2 (40000g)。因(yin)此(ci)盡(jin)管(guan)壓(ya)電(dian)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)具(ju)有(you)較(jiao)大(da)的(de)測(ce)量(liang)量(liang)程(cheng)範(fan)圍(wei)，但(dan)對(dui)用(yong)於(yu)測(ce)量(liang)高(gao)低(di)兩(liang)端(duan)頻(pin)率(lv)的(de)振(zhen)動(dong)信(xin)號(hao)，選(xuan)擇(ze)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)靈(ling)敏(min)度(du)時(shi)應(ying)對(dui)信(xin)號(hao)有(you)充(chong)分(fen)的(de)估(gu)計(ji)。最(zui)常(chang)用(yong)的(de)振(zhen)動(dong)測(ce)量(liang)壓(ya)電(dian)式(shi)加(jia)速(su)度(du)計(ji)靈(ling)敏(min)度(du)，電(dian)壓(ya)輸(shu)出(chu)型(xing)（IEPE 型）為50~100 mV/g，電荷輸出型為10 ~ 50 pC/g。
加jia速su度du值zhi傳chuan感gan器qi的de測ce量liang量liang程cheng範fan圍wei是shi指zhi傳chuan感gan器qi在zai一yi定ding的de非fei線xian性xing誤wu差cha範fan圍wei內nei所suo能neng測ce量liang的de最zui大da測ce量liang值zhi。通tong用yong型xing壓ya電dian加jia速su度du傳chuan感gan器qi的de非fei線xian性xing誤wu差cha大da多duo為wei1%。作為一般原則，靈敏度越高其測量範圍越小，反之靈敏度越小則測量範圍越大。
IEPE電壓輸出型壓電加速度傳感器的測量範圍是由在線性誤差範圍內所允許的最大輸出信號電壓所決定，最大輸出電壓量值一般都為±5V。通過換算就可得到傳感器的最大量程，即等於最大輸出電壓與靈敏度的比值。需要指出的是IEPEyadianchuanganqideliangchengchushoufeixianxingwuchadaxiaoyingxiangwai，haishoudaogongdiandianyahechuanganqipianzhidianyadezhiyue。danggongdiandianyayupianzhidianyadechazhixiaoyuchuanganqijishuzhibiaogeichudeliangchengdianyashi，chuanganqidezuidashuchuxinhaojiuhuifashengjibian。yinciIEPE 型加速度傳感器的偏置電壓穩定與否不僅影響到低頻測量也可能會使信號失真；這zhe種zhong現xian象xiang在zai高gao低di溫wen測ce量liang時shi需xu要yao特te別bie注zhu意yi，當dang傳chuan感gan器qi的de內nei置zhi電dian路lu在zai非fei室shi溫wen條tiao件jian下xia不bu穩wen定ding時shi，傳chuan感gan器qi的de偏pian置zhi電dian壓ya很hen可ke能neng不bu斷duan緩huan慢man地di漂piao移yi而er造zao成cheng測ce量liang信xin號hao忽hu大da忽hu小xiao。
而電荷輸出型測量範圍則受傳感器機械剛度的製約，在同樣的條件下傳感敏感芯體受機械彈性區間非線性製約的最大信號輸出要比IEPE型xing傳chuan感gan器qi的de量liang程cheng大da得de多duo，其qi值zhi大da多duo需xu通tong過guo實shi驗yan來lai確que定ding。一yi般ban情qing況kuang下xia當dang傳chuan感gan器qi靈ling敏min度du高gao，其qi敏min感gan芯xin體ti的de質zhi量liang塊kuai也ye就jiu較jiao大da，傳chuan感gan器qi的de量liang程cheng就jiu相xiang對dui較jiao小xiao。同tong時shi因yin質zhi量liang塊kuai較jiao大da其qi諧xie振zhen頻pin率lv就jiu偏pian低di這zhe樣yang就jiu較jiao容rong易yi激ji發fa傳chuan感gan器qi敏min感gan芯xin體ti的de諧xie振zhen信xin號hao，結jie果guo使shi諧xie振zhen波bo疊die加jia在zai被bei測ce信xin號hao上shang造zao成cheng信xin號hao失shi真zhen輸shu出chu。因yin此ci在zai最zui大da測ce量liang範fan圍wei選xuan擇ze時shi，也ye要yao考kao慮lv被bei測ce信xin號hao頻pin率lv組zu成cheng以yi及ji傳chuan感gan器qi本ben身shen的de自zi振zhen諧xie振zhen頻pin率lv，避bi免mian傳chuan感gan器qi的de諧xie振zhen分fen量liang產chan生sheng。同tong時shi在zai量liang程cheng上shang應ying有you足zu夠gou的de安an全quan空kong間jian以yi保bao證zheng信xin號hao不bu產chan生sheng失shi真zhen。
加速度傳感器靈敏度的標定方法通常采用比較法檢定，被校傳感器在特定頻率（通常為159 Hz 或80 Hz）振(zhen)動(dong)的(de)輸(shu)出(chu)與(yu)標(biao)準(zhun)傳(chuan)感(gan)器(qi)讀(du)得(de)加(jia)速(su)度(du)值(zhi)的(de)比(bi)即(ji)為(wei)傳(chuan)感(gan)器(qi)靈(ling)敏(min)度(du)。而(er)對(dui)衝(chong)擊(ji)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)則(ze)通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)被(bei)校(xiao)傳(chuan)感(gan)器(qi)對(dui)一(yi)係(xi)列(lie)不(bu)同(tong)衝(chong)擊(ji)加(jia)速(su)度(du)值(zhi)的(de)輸(shu)出(chu)響(xiang)應(ying)，獲(huo)得(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)其(qi)測(ce)量(liang)範(fan)圍(wei)內(nei)輸(shu)入(ru)衝(chong)擊(ji)加(jia)速(su)度(du)值(zhi)和(he)電(dian)輸(shu)出(chu)之(zhi)間(jian)的(de)對(dui)應(ying)關(guan)係(xi)，再(zai)通(tong)過(guo)數(shu)值(zhi)計(ji)算(suan)獲(huo)得(de)與(yu)各(ge)點(dian)之(zhi)間(jian)差(cha)值(zhi)最(zui)小(xiao)的(de)直(zhi)線(xian)，而(er)這(zhe)直(zhi)線(xian)的(de)斜(xie)率(lv)即(ji)是(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)衝(chong)擊(ji)靈(ling)敏(min)度(du)。
衝擊傳感器的非線性誤差可以有兩種方法表示：全(quan)量(liang)程(cheng)偏(pian)差(cha)或(huo)按(an)分(fen)段(duan)量(liang)程(cheng)的(de)線(xian)性(xing)誤(wu)差(cha)。前(qian)者(zhe)是(shi)指(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)全(quan)量(liang)程(cheng)輸(shu)出(chu)為(wei)基(ji)準(zhun)的(de)誤(wu)差(cha)百(bai)分(fen)數(shu)，即(ji)無(wu)論(lun)測(ce)量(liang)值(zhi)得(de)大(da)小(xiao)其(qi)誤(wu)差(cha)均(jun)為(wei)按(an)全(quan)量(liang)程(cheng)百(bai)分(fen)數(shu)計(ji)算(suan)而(er)得(de)的(de)誤(wu)差(cha)值(zhi)。按(an)分(fen)段(duan)量(liang)程(cheng)的(de)線(xian)性(xing)誤(wu)差(cha)其(qi)計(ji)算(suan)方(fang)法(fa)與(yu)全(quan)量(liang)程(cheng)偏(pian)差(cha)相(xiang)同(tong)，但(dan)基(ji)準(zhun)不(bu)用(yong)全(quan)量(liang)程(cheng)而(er)是(shi)以(yi)分(fen)段(duan)量(liang)程(cheng)來(lai)計(ji)算(suan)誤(wu)差(cha)值(zhi)。例(li)如(ru)量(liang)程(cheng)為(wei)20000g 的傳感器，如全量程偏差為1% ，其線性誤差在全量程內為200g；但當傳感器按分段量程5000g ，10000g ，20000g 來衡量其線性誤差，其誤差仍為1% 時，則傳感器在不同的3個量程段內線性誤差則分別為50g ，100g ，200g。
• 傳感器的測量頻率範圍
傳感器的頻率測量範圍是指傳感器在規定的頻率響應幅值誤差內（±5%, ±10%, ±3dB）chuanganqisuonengceliangdepinlvfanwei。pinlvfanweidegao，dixianfenbiechengweigao，dipinjiezhipinlv。jiezhipinlvyuwuchazhijiexiangguan，suoyunxudewuchafanweidazeqipinlvfanweiyejiukuan。zuoweiyibanyuanze，chuanganqidegaopinxiangyingqujueyuchuanganqidejixietexing，erdipinxiangyingzeyouchuanganqihehoujidianludezonghediancanshusuojueding。gaopinjiezhipinlvgaodechuanganqibiranshitijixiao，zhongliangqing，fanzhiyongyudipinceliangdegaolingminduchuanganqixiangduilaishuozeyidingtijidahezhongliangzhong。
o 傳感器的高頻測量範圍
傳感器的高頻測量指標通常由高頻截止頻率來確定，而一定截止頻率與對應的幅值誤差相聯係；所(suo)以(yi)傳(chuan)感(gan)器(qi)選(xuan)用(yong)時(shi)不(bu)能(neng)隻(zhi)看(kan)截(jie)至(zhi)頻(pin)率(lv)，必(bi)須(xu)了(le)解(jie)對(dui)應(ying)的(de)幅(fu)值(zhi)誤(wu)差(cha)值(zhi)。傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)頻(pin)率(lv)幅(fu)值(zhi)誤(wu)差(cha)小(xiao)不(bu)僅(jin)是(shi)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)提(ti)高(gao)，更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)體(ti)現(xian)了(le)傳(chuan)感(gan)器(qi)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong)控(kong)製(zhi)安(an)裝(zhuang)精(jing)度(du)偏(pian)差(cha)地(di)能(neng)力(li)。另(ling)外(wai)由(you)於(yu)測(ce)量(liang)對(dui)象(xiang)的(de)振(zhen)動(dong)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)帶(dai)較(jiao)寬(kuan)，或(huo)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)固(gu)有(you)諧(xie)振(zhen)頻(pin)率(lv)不(bu)夠(gou)高(gao)，因(yin)而(er)被(bei)激(ji)發(fa)的(de)諧(xie)振(zhen)信(xin)號(hao)波(bo)可(ke)能(neng)會(hui)疊(die)加(jia)在(zai)測(ce)量(liang)頻(pin)帶(dai)內(nei)的(de)信(xin)號(hao)上(shang)，造(zao)成(cheng)較(jiao)大(da)的(de)測(ce)量(liang)誤(wu)差(cha)。所(suo)以(yi)在(zai)選(xuan)擇(ze)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)高(gao)頻(pin)測(ce)量(liang)範(fan)圍(wei)時(shi)除(chu)高(gao)頻(pin)截(jie)至(zhi)頻(pin)率(lv)外(wai)，還(hai)應(ying)考(kao)慮(lv)諧(xie)振(zhen)頻(pin)率(lv)對(dui)測(ce)量(liang)信(xin)號(hao)的(de)影(ying)響(xiang)；當然這種測量頻段外的信號也可通過在測量係統中濾波器給予消除。
一般情況下傳感器的高頻截止頻與輸出信號的形式（即電荷型或低阻電壓型）無關；而(er)與(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)，製(zhi)造(zao)以(yi)及(ji)安(an)裝(zhuang)形(xing)式(shi)和(he)安(an)裝(zhuang)質(zhi)量(liang)都(dou)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)。以(yi)下(xia)表(biao)格(ge)是(shi)對(dui)不(bu)同(tong)型(xing)式(shi)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)高(gao)頻(pin)響(xiang)應(ying)作(zuo)一(yi)個(ge)定(ding)性(xing)的(de)歸(gui)類(lei)，供(gong)用(yong)戶(hu)在(zai)選(xuan)用(yong)時(shi)對(dui)比(bi)和(he)參(can)考(kao)。
高頻響應 外形, 重量和靈敏度 敏感芯體形式 總體設計 安裝形式
最好 體積小, 重量輕, 低靈敏度 壓縮型 單層殼通用型 螺釘安裝
好 通用型 剪切型 單層殼帶絕緣座 吸鐵, 粘接
差 個大, 體重, 高靈敏度 彎曲梁形式 雙層屏蔽殼 手持
對加速度傳感器的高頻測量應用請參考應用-〉高頻測量
o 傳感器的低頻測量範圍
與yu傳chuan感gan器qi高gao頻pin指zhi標biao相xiang對dui應ying，傳chuan感gan器qi的de低di頻pin測ce量liang指zhi標biao通tong常chang由you低di頻pin截jie止zhi頻pin率lv來lai確que定ding，同tong樣yang一yi定ding低di頻pin截jie止zhi頻pin率lv與yu對dui應ying的de幅fu值zhi誤wu差cha相xiang關guan。和he高gao頻pin特te性xing不bu同tong，傳chuan感gan器qi的de低di頻pin特te性xing與yu傳chuan感gan器qi的de任ren何he機ji械xie參can數shu無wu關guan，而er僅jin取qu決jue於yu傳chuan感gan器qi的de電dian特te性xing參can數shu。當dang然ran傳chuan感gan器qi作zuo為wei測ce量liang係xi統tong的de某mou一yi部bu分fen，測ce量liang信xin號hao的de低di頻pin特te性xing還hai將jiang受shou到dao與yu傳chuan感gan器qi配pei用yong的de後hou繼ji儀yi器qi電dian參can數shu的de製zhi約yue。根gen據ju輸shu出chu信xin號hao的de不bu同tong形xing式shi，以yi下xia將jiang對dui電dian荷he輸shu出chu和he低di阻zu電dian壓ya輸shu出chu加jia速su度du傳chuan感gan器qi分fen別bie給gei與yu討tao論lun。
盡(jin)管(guan)電(dian)荷(he)型(xing)輸(shu)出(chu)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)列(lie)出(chu)低(di)頻(pin)截(jie)止(zhi)頻(pin)率(lv)，但(dan)一(yi)般(ban)都(dou)給(gei)予(yu)指(zhi)出(chu)測(ce)量(liang)信(xin)號(hao)的(de)低(di)頻(pin)特(te)性(xing)由(you)後(hou)繼(ji)電(dian)荷(he)放(fang)大(da)器(qi)確(que)定(ding)。在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)，當(dang)電(dian)荷(he)型(xing)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)芯(xin)體(ti)絕(jue)緣(yuan)阻(zu)抗(kang)遠(yuan)大(da)於(yu)電(dian)荷(he)放(fang)大(da)器(qi)輸(shu)入(ru)端(duan)的(de)輸(shu)入(ru)阻(zu)抗(kang)時(shi)，由(you)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)電(dian)荷(he)放(fang)大(da)器(qi)組(zu)成(cheng)的(de)測(ce)量(liang)係(xi)統(tong)其(qi)低(di)頻(pin)截(jie)至(zhi)頻(pin)率(lv)應(ying)該(gai)由(you)電(dian)荷(he)放(fang)大(da)器(qi)的(de)低(di)頻(pin)特(te)性(xing)所(suo)決(jue)定(ding)。但(dan)是(shi)如(ru)果(guo)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)芯(xin)體(ti)絕(jue)緣(yuan)阻(zu)抗(kang)下(xia)降(jiang)，此(ci)時(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)則(ze)可(ke)能(neng)影(ying)響(xiang)整(zheng)個(ge)測(ce)量(liang)係(xi)統(tong)的(de)低(di)頻(pin)特(te)性(xing)。因(yin)此(ci)保(bao)證(zheng)芯(xin)體(ti)的(de)絕(jue)緣(yuan)阻(zu)抗(kang)對(dui)電(dian)荷(he)輸(shu)出(chu)型(xing)加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)低(di)頻(pin)測(ce)量(liang)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。
對於IEPE 傳感器配用的恒流電壓源，其通常的低頻截至頻率為0.1 Hz (-5%)。因此一般情況下測量係統的低頻特性是由傳感器的低頻截至頻率所決定。通用型傳感器的低頻截止頻率大多為0.5 Hz~1 Hz, 專門用於低頻測量的傳感器低頻截至頻率可擴展到0.1 Hz。由於傳感器的低頻校驗比較困難，所以製造廠商一般隻提供10 Hz以上的測試數據。但傳感器的低頻特性與一階高通濾波器非常吻合，所以用戶可以通過實測時間常數來檢查傳感器的實際低頻響應。
對加速度傳感器的低頻測量應用請參考應用-〉低頻測量
用IEPE 型壓電型加速度傳感器測量甚低頻加速度信號還需要注意的問題有：
• 當dang傳chuan感gan器qi和he恒heng流liu電dian壓ya源yuan交jiao流liu耦ou合he的de低di頻pin截jie至zhi頻pin率lv相xiang當dang時shi，測ce量liang係xi統tong的de低di頻pin特te性xing是shi由you傳chuan感gan器qi和he恒heng流liu電dian壓ya源yuan的de各ge自zi低di頻pin響xiang應ying組zu合he而er成cheng，此ci時shi測ce量liang係xi統tong的de低di頻pin截jie止zhi頻pin率lv要yao高gao於yu傳chuan感gan器qi或huo恒heng流liu電dian壓ya源yuan各ge自zi的de低di頻pin截jie止zhi頻pin率lv。理li想xiang的de測ce量liang係xi統tong傳chuan感gan器qi應ying配pei用yong帶dai直zhi流liu平ping衡heng的de恒heng流liu電dian壓ya源yuan，這zhe樣yang係xi統tong的de低di頻pin響xiang應ying將jiang完wan全quan取qu決jue於yu傳chuan感gan器qi的de低di頻pin截jie至zhi頻pin率lv。
• dangchuanganqiyongyushendipinceliangshi，nengfouzhunqueceliangdipinxinhaobingbuwanquanjuedingyuxitongdedipinxiangyingtexing，xitongdedipindianzaoshengdaxiaoyejiangzhijieyingxiangdipinxinhaodeceliang。lingwaichuanganqideshuntaiwenduxiangyingdaxiaoyejiangzhijieyingxiangchuanganqidedipinceliang。
• 傳感器的整體封裝設計與電纜
o 傳感器的封裝形式
壓(ya)電(dian)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)是(shi)利(li)用(yong)敏(min)感(gan)芯(xin)體(ti)的(de)壓(ya)電(dian)效(xiao)應(ying)，而(er)壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao)產(chan)生(sheng)的(de)是(shi)高(gao)阻(zu)抗(kang)的(de)電(dian)荷(he)信(xin)號(hao)。傳(chuan)感(gan)器(qi)敏(min)感(gan)芯(xin)體(ti)的(de)絕(jue)緣(yuan)阻(zu)抗(kang)與(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)低(di)頻(pin)測(ce)量(liang)截(jie)止(zhi)頻(pin)率(lv)存(cun)在(zai)著(zhe)相(xiang)互(hu)對(dui)應(ying)的(de)關(guan)係(xi)。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)低(di)頻(pin)響(xiang)應(ying)，傳(chuan)感(gan)器(qi)殼(ke)體(ti)封(feng)裝(zhuang)設(she)計(ji)應(ying)使(shi)敏(min)感(gan)芯(xin)體(ti)與(yu)外(wai)界(jie)隔(ge)絕(jue)，以(yi)防(fang)止(zhi)壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷(ci)受(shou)到(dao)任(ren)何(he)汙(wu)染(ran)而(er)導(dao)致(zhi)其(qi)絕(jue)緣(yuan)阻(zu)抗(kang)下(xia)降(jiang)。敏(min)感(gan)芯(xin)體(ti)絕(jue)緣(yuan)阻(zu)抗(kang)下(xia)降(jiang)對(dui)傳(chuan)感(gan)器(qi)性(xing)能(neng)造(zao)成(cheng)的(de)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)表(biao)現(xian)為(wei)低(di)頻(pin)響(xiang)應(ying)變(bian)差(cha)，嚴(yan)重(zhong)時(shi)還(hai)將(jiang)造(zao)成(cheng)傳(chuan)感(gan)器(qi)靈(ling)敏(min)度(du)改(gai)變(bian)。為(wei)保(bao)證(zheng)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)密(mi)封(feng)特(te)性(xing)，大(da)多(duo)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)封(feng)裝(zhuang)采(cai)用(yong)激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)。同(tong)時(shi)在(zai)當(dang)今(jin)密(mi)封(feng)材(cai)料(liao)品(pin)種(zhong)多(duo)樣(yang)，性(xing)能(neng)日(ri)益(yi)完(wan)善(shan)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，針(zhen)對(dui)不(bu)同(tong)的(de)使(shi)用(yong)環(huan)境(jing)，采(cai)用(yong)合(he)適(shi)的(de)密(mi)封(feng)材(cai)料(liao)替(ti)代(dai)激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)也(ye)能(neng)達(da)到(dao)傳(chuan)感(gan)器(qi)密(mi)封(feng)的(de)要(yao)求(qiu)。但(dan)必(bi)須(xu)指(zhi)出(chu)不(bu)同(tong)的(de)密(mi)封(feng)材(cai)料(liao)效(xiao)果(guo)差(cha)異(yi)很(hen)大(da)。北(bei)智(zhi)公(gong)司(si)采(cai)用(yong)國(guo)外(wai)知(zhi)名(ming)憑(ping)牌(pai)的(de)密(mi)封(feng)材(cai)料(liao)並(bing)經(jing)過(guo)通(tong)過(guo)了(le)多(duo)年(nian)的(de)環(huan)境(jing)厲(li)行(xing)試(shi)驗(yan)驗(yan)證(zheng)。
在(zai)工(gong)業(ye)現(xian)場(chang)測(ce)試(shi)現(xian)場(chang)，為(wei)防(fang)止(zhi)電(dian)磁(ci)場(chang)對(dui)傳(chuan)感(gan)器(qi)信(xin)號(hao)的(de)影(ying)響(xiang)，對(dui)用(yong)於(yu)工(gong)業(ye)現(xian)場(chang)的(de)在(zai)線(xian)監(jian)測(ce)傳(chuan)感(gan)器(qi)往(wang)往(wang)要(yao)求(qiu)傳(chuan)感(gan)器(qi)采(cai)用(yong)雙(shuang)重(zhong)屏(ping)蔽(bi)殼(ke)封(feng)裝(zhuang)形(xing)式(shi)。雙(shuang)層(ceng)屏(ping)蔽(bi)結(jie)構(gou)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)輸(shu)出(chu)接(jie)頭(tou)一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)雙(shuang)芯(xin)工(gong)業(ye)接(jie)頭(tou)或(huo)聯(lian)體(ti)電(dian)纜(lan)輸(shu)出(chu)形(xing)式(shi)。由(you)於(yu)雙(shuang)層(ceng)屏(ping)蔽(bi)殼(ke)的(de)結(jie)構(gou)特(te)點(dian)和(he)雙(shuang)芯(xin)輸(shu)出(chu)電(dian)纜(lan)，傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)高(gao)頻(pin)特(te)性(xing)一(yi)般(ban)將(jiang)受(shou)到(dao)較(jiao)大(da)的(de)製(zhi)約(yue)，因(yin)此(ci)如(ru)果(guo)用(yong)戶(hu)必(bi)須(xu)選(xuan)用(yong)雙(shuang)層(ceng)屏(ping)蔽(bi)型(xing)傳(chuan)感(gan)器(qi)進(jin)行(xing)高(gao)頻(pin)振(zhen)動(dong)信(xin)號(hao)測(ce)量(liang)，應(ying)謹(jin)慎(shen)考(kao)慮(lv)。
o 傳感器輸出接頭形式
M5 (M6) 接頭是加速度傳感器最為常用的輸出接頭形式。M5接頭特點是尺寸較小，一般配用直徑較細的電纜 (2mm 或 3mm )，比較適合振動實驗的測試。另外M5 (M6) 的結構型式對信號屏蔽較好，所以對電荷輸出型加速度傳感器因其輸出為較容易受幹擾的高阻抗信號一般均采用M5 (M6) 接頭。測量振動的加速度傳感器接頭一般避免使用Q9 (BNC), 原因是Q9 (BNC),接頭組件沒有螺紋聯接，構件之間的機械耦合剛度較低；因此如果加速度傳感器輸出采用Q9(BNC),，其將會影響傳感器的高頻響應。
用於工業環境下的振動測量加速度傳感器按可分為巡回檢測和在線監測，前者一般采用單層殼屏蔽型式，因此傳感器的接頭較多使用M6 或TNC接頭。而在線監測因經常采用雙層屏蔽的結構型式，與其對應的電纜為雙芯屏蔽電纜，所以雙芯工業接頭如M12, M16 以及C5015均jun被bei廣guang泛fan使shi用yong。另ling外wai連lian體ti電dian纜lan具ju有you較jiao高gao的de可ke靠kao性xing，因yin此ci在zai工gong業ye環huan境jing下xia使shi用yong的de傳chuan感gan器qi無wu論lun是shi單dan層ceng和he雙shuang層ceng屏ping蔽bi的de結jie構gou都dou廣guang泛fan采cai用yong連lian體ti電dian纜lan為wei輸shu出chu接jie頭tou的de形xing式shi。
需xu要yao指zhi出chu的de是shi無wu論lun是shi那na一yi種zhong輸shu出chu接jie頭tou對dui水shui下xia測ce量liang都dou有you其qi局ju限xian性xing，即ji使shi傳chuan感gan器qi本ben身shen密mi封feng性xing能neng達da到dao要yao求qiu，但dan電dian纜lan聯lian接jie一yi般ban都dou需xu要yao做zuo特te殊shu處chu理li後hou才cai能neng用yong於yu水shui下xia測ce量liang。
o 電纜的選擇
對(dui)輸(shu)出(chu)為(wei)高(gao)阻(zu)抗(kang)信(xin)號(hao)的(de)電(dian)荷(he)型(xing)壓(ya)電(dian)型(xing)傳(chuan)感(gan)器(qi)而(er)言(yan)，為(wei)保(bao)證(zheng)測(ce)量(liang)信(xin)號(hao)不(bu)受(shou)因(yin)電(dian)纜(lan)移(yi)動(dong)而(er)造(zao)成(cheng)噪(zao)聲(sheng)的(de)影(ying)響(xiang)，傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)電(dian)纜(lan)一(yi)般(ban)都(dou)采(cai)用(yong)低(di)噪(zao)聲(sheng)電(dian)纜(lan)。而(er)輸(shu)出(chu)為(wei)低(di)阻(zu)抗(kang)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)的(de)IEPE 傳chuan感gan器qi，低di噪zao聲sheng電dian纜lan並bing不bu一yi定ding是shi必bi需xu的de。高gao頻pin，低di頻pin信xin號hao對dui電dian纜lan不bu同tong要yao求qiu的de典dian型xing的de例li子zi是shi多duo軸zhou向xiang測ce量liang傳chuan感gan器qi的de電dian纜lan，多duo通tong道dao高gao阻zu抗kang信xin號hao的de電dian纜lan必bi須xu是shi各ge自zi獨du立li的de低di噪zao聲sheng屏ping蔽bi電dian纜lan，而er多duo通tong道dao低di阻zu抗kang的de電dian壓ya信xin號hao便bian可ke采cai用yong多duo芯xin絞jiao線xian加jia屏ping蔽bi的de電dian纜lan。
在通用型傳感器的電纜配備中因考慮到電纜的重量和成本，Φ2 mm 直徑的低噪聲電纜為加速度傳感器的標準配置。工業現場用的傳感器一般以IEPE 型為主，電纜本身的強度也成為重要考慮因素，因此Φ3 mm 直徑的低噪聲電纜和Φ4.5 mm 直徑的普通同軸屏蔽電纜成為最長使用的電纜。而對雙層屏蔽殼設計的IEPE 型傳感器的電纜配置均為雙絞芯線外加屏蔽的電纜。
在zai加jia速su度du傳chuan感gan器qi輸shu出chu信xin號hao電dian纜lan的de選xuan擇ze中zhong，除chu電dian纜lan結jie構gou外wai，其qi他ta最zui經jing常chang考kao慮lv的de指zhi標biao是shi電dian纜lan的de應ying用yong溫wen度du以yi及ji在zai工gong業ye現xian場chang測ce試shi中zhong電dian纜lan外wai層ceng材cai料liao耐nai腐fu蝕shi的de能neng力li。最zui為wei普pu遍bian使shi用yong的de電dian纜lan絕jue緣yuan材cai料liao為weiPVC, 使用溫度範圍為-40oC 到+105oC 。對應用環境較惡劣的場合，最經常選用的電纜絕緣材料為聚四氟乙烯；其使用溫度範圍為-45oC 到+250oC，且耐腐蝕能力也優於其它大多數電纜絕緣材料。但用四氟材料做的電纜柔性較差，價格也遠高於PVC 材料。
• 外界環境對測量傳感器的影響
o 傳感器橫向靈敏度及橫向振動對測量的影響
由(you)於(yu)壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao)自(zi)身(shen)特(te)性(xing)，敏(min)感(gan)芯(xin)體(ti)的(de)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)和(he)製(zhi)造(zao)精(jing)度(du)偏(pian)差(cha)使(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)地(di)對(dui)橫(heng)向(xiang)振(zhen)動(dong)產(chan)生(sheng)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)，其(qi)大(da)小(xiao)由(you)橫(heng)向(xiang)輸(shu)出(chu)和(he)垂(chui)直(zhi)方(fang)向(xiang)輸(shu)出(chu)的(de)比(bi)值(zhi)百(bai)分(fen)數(shu)來(lai)表(biao)示(shi)。
根gen據ju不bu同tong敏min感gan芯xin體ti結jie構gou和he材cai料liao特te性xing的de組zu合he，壓ya縮suo型xing結jie構gou在zai理li論lun上shang便bian存cun在zai橫heng向xiang輸shu出chu，需xu要yao通tong過guo裝zhuang配pei調tiao節jie的de方fang式shi給gei予yu抵di消xiao，而er在zai實shi際ji製zhi造zao過guo程cheng中zhong很hen難nan實shi現xian真zhen正zheng的de抵di消xiao，因yin此ci壓ya縮suo型xing加jia速su度du傳chuan感gan器qi的de橫heng向xiang靈ling敏min度du的de離li散san度du很hen大da。與yu壓ya縮suo型xing相xiang比bi剪jian切qie型xing設she計ji在zai理li論lun上shang不bu存cun在zai橫heng向xiang輸shu出chu，傳chuan感gan器qi的de實shi際ji橫heng向xiang輸shu出chu一yi般ban是shi由you材cai料liao加jia工gong和he裝zhuang配pei精jing度du所suo引yin起qi的de誤wu差cha。所suo以yi從cong這zhe兩liang種zhong敏min感gan芯xin體ti的de實shi際ji對dui比bi結jie果guo來lai看kan，剪jian切qie型xing壓ya電dian加jia速su度du傳chuan感gan器qi的de橫heng向xiang靈ling敏min度du普pu遍bian優you於yu壓ya縮suo型xing式shi。而er敏min感gan芯xin體ti為wei彎wan曲qu梁liang結jie構gou形xing式shi的de橫heng向xiang靈ling敏min度du一yi般ban說shuo介jie於yu剪jian切qie型xing和he壓ya縮suo型xing之zhi間jian。根gen據ju敏min感gan芯xin體ti的de結jie構gou特te性xing，在zai其qi受shou橫heng向xiang振zhen動dong時shi與yu垂chui直zhi方fang向xiang振zhen動dong一yi樣yang，也ye有you相xiang應ying的de結jie構gou頻pin率lv響xiang應ying。所suo以yi橫heng向xiang振zhen動dong也ye同tong樣yang可ke能neng在zai某mou一yi頻pin率lv點dian產chan生sheng諧xie振zhen，以yi至zhi產chan生sheng較jiao大da的de橫heng向xiang振zhen動dong偏pian差cha。
o 溫度對傳感器輸出的影響
溫度改變而引起傳感器輸出變化是由壓電材料（敏感芯體）特性所造成的。根據壓電材料的分類，石英晶體受溫度影響最小，而人工合成晶體的使用溫度甚至高於石英；但dan在zai商shang業ye化hua的de壓ya電dian加jia速su度du傳chuan感gan器qi中zhong最zui多duo使shi用yong的de壓ya電dian材cai料liao還hai是shi壓ya電dian陶tao瓷ci。壓ya電dian陶tao瓷ci敏min感gan芯xin體ti的de輸shu出chu高gao溫wen時shi隨sui溫wen度du上shang升sheng而er增zeng大da，低di溫wen時shi隨sui溫wen度du降jiang低di而er減jian小xiao；danchuanganqishuchuyuwendujianbingbuchengxianxingbianhua，yibanshuodiwenshideshuchubianhuabigaowenshideyaoda。lingyinweigechuanganqidewenduxiangyinghennanbaochiyizhi，suoyishijishiyongzhongchuanganqideshuchuyibanhenshaoyongwenduxishujinxingxiuzheng。dianxingwenduxiangyingquxianhuowenduxishuyibanzhizuoweiduichuanganqiwendutexingdehengliang。yadiantaociduiwenduxiangyingchucailiaobenshentexingzhiwai，shengchangongyiyejiangzhijieyingxiangyadiancailiaoduiwendudexiangying，ertongzhongcailiaoduiwenduxiangyingdelisandugengshiruci。tongyangshigaotaisuanqiancailiao，butongdechangshangyouyucaiyongbutongdeshengchangongyi，shidexiangtongcailiaodeyadiantaocierqigezideshiyongwendufanwei，wenduxiangyinghewenduxiangyingdelisanduxiangchashenda。zongheduiyadiancailiaodejichuyanjiuheshengchanjiagonggongyi，muqianguoneiyadiantaocidewendutexingyuguowaixianjinshuizhunxiangbihaiyouyidingchaju；為確保用戶對傳感器的特殊要求，北智采用進口壓電陶瓷，使傳感器的高溫使用溫度可在 +250oC 下長期使用，而且溫度響應及其離散度都好於國產壓電陶瓷。
butongdeminganxintijiegoushejiduiwendudebianhuadexiangyinghuichanshengbutongdejieguo。youyubutongcailiaoyoubutongdexianpengzhangxishu，yinciwendubianhuabiranshiyadiancailiaohejinshupeijianzhijianchanshengyinxianpengzhangxishubutongerzaochengdeyinglibianhua；這種由溫度產生的應力使壓縮式和彎曲梁型的敏感芯體產生輸出信號，有時這種溫度變化引起的輸出會大於振動測量信號（特別在低頻測量中）。xuyaotebiezhichuwendubianhuayouwentaiheshuntailiangzhong，chuanganqishuchulingmindusuiwendubianhuatongchangshizhiwentaigaodiwenduzhuangtaiduixinhaoshuchudeyingxiang。shuntaiwendubianhuaduichuanganqishuchudeyingxiangzhuyaobiaoxianzaidipinceliangzhong，qingcankanyingyong〉低頻測量
o 傳感器的基座應變靈敏度
傳(chuan)感(gan)器(qi)受(shou)被(bei)測(ce)物(wu)體(ti)在(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)安(an)裝(zhuang)處(chu)應(ying)變(bian)的(de)影(ying)響(xiang)，可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)輸(shu)出(chu)的(de)變(bian)化(hua)。傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)基(ji)座(zuo)應(ying)變(bian)靈(ling)敏(min)度(du)一(yi)般(ban)由(you)傳(chuan)感(gan)器(qi)基(ji)座(zuo)剛(gang)度(du)，傳(chuan)感(gan)器(qi)與(yu)被(bei)測(ce)件(jian)的(de)接(jie)觸(chu)麵(mian)積(ji)以(yi)及(ji)敏(min)感(gan)芯(xin)體(ti)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)形(xing)式(shi)所(suo)決(jue)定(ding)。剪(jian)切(qie)結(jie)構(gou)形(xing)式(shi)的(de)敏(min)感(gan)芯(xin)體(ti)與(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)基(ji)座(zuo)間(jian)的(de)接(jie)觸(chu)麵(mian)積(ji)很(hen)小(xiao)，因(yin)而(er)剪(jian)切(qie)芯(xin)體(ti)受(shou)基(ji)座(zuo)應(ying)變(bian)的(de)作(zuo)用(yong)也(ye)相(xiang)對(dui)較(jiao)小(xiao)，且(qie)這(zhe)種(zhong)應(ying)變(bian)並(bing)不(bu)直(zhi)接(jie)導(dao)致(zhi)壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷(ci)的(de)輸(shu)出(chu)。所(suo)以(yi)剪(jian)切(qie)敏(min)感(gan)芯(xin)體(ti)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)基(ji)座(zuo)應(ying)變(bian)靈(ling)敏(min)度(du)指(zhi)標(biao)通(tong)常(chang)比(bi)壓(ya)縮(suo)式(shi)的(de)要(yao)好(hao)，在(zai)無(wu)需(xu)改(gai)變(bian)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)基(ji)座(zuo)剛(gang)度(du)以(yi)及(ji)與(yu)被(bei)測(ce)件(jian)的(de)接(jie)觸(chu)麵(mian)積(ji)情(qing)況(kuang)下(xia)（改變這兩點都將影響傳感器的頻率響應指標），剪切型傳感器一般都能滿足大部分結構測量的要求。
o 聲場和磁場對傳感器的影響
聲(sheng)波(bo)和(he)磁(ci)場(chang)對(dui)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)作(zuo)用(yong)也(ye)都(dou)可(ke)能(neng)引(yin)起(qi)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu)，這(zhe)種(zhong)輸(shu)出(chu)的(de)大(da)小(xiao)與(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)靈(ling)敏(min)度(du)的(de)比(bi)值(zhi)被(bei)稱(cheng)作(zuo)為(wei)壓(ya)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)聲(sheng)靈(ling)敏(min)度(du)和(he)磁(ci)靈(ling)敏(min)度(du)。
聲靈敏度是表示傳感器在強聲場（140dB）的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)，加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)值(zhi)。加(jia)速(su)度(du)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu)主(zhu)要(yao)是(shi)聲(sheng)波(bo)通(tong)過(guo)對(dui)傳(chuan)感(gan)器(qi)外(wai)殼(ke)體(ti)的(de)作(zuo)用(yong)，再(zai)由(you)外(wai)殼(ke)體(ti)傳(chuan)輸(shu)給(gei)內(nei)部(bu)的(de)敏(min)感(gan)芯(xin)體(ti)而(er)導(dao)致(zhi)的(de)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu)。最(zui)直(zhi)接(jie)減(jian)小(xiao)傳(chuan)感(gan)器(qi)聲(sheng)靈(ling)敏(min)度(du)的(de)方(fang)法(fa)是(shi)增(zeng)加(jia)傳(chuan)感(gan)器(qi)外(wai)殼(ke)的(de)厚(hou)度(du)，絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)這(zhe)一(yi)指(zhi)標(biao)都(dou)能(neng)滿(man)足(zu)通(tong)常(chang)的(de)測(ce)量(liang)條(tiao)件(jian)。
磁(ci)靈(ling)敏(min)度(du)是(shi)表(biao)示(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)在(zai)強(qiang)交(jiao)變(bian)磁(ci)場(chang)作(zuo)用(yong)下(xia)，加(jia)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)值(zhi)。傳(chuan)感(gan)器(qi)內(nei)部(bu)敏(min)感(gan)芯(xin)體(ti)受(shou)磁(ci)力(li)的(de)作(zuo)用(yong)而(er)導(dao)致(zhi)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu)是(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)產(chan)生(sheng)磁(ci)靈(ling)敏(min)度(du)的(de)基(ji)本(ben)原(yuan)因(yin)。因(yin)此(ci)在(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)設(she)計(ji)中(zhong)，金(jin)屬(shu)零(ling)部(bu)件(jian)盡(jin)量(liang)采(cai)用(yong)無(wu)磁(ci)或(huo)弱(ruo)磁(ci)的(de)材(cai)料(liao)是(shi)降(jiang)低(di)傳(chuan)感(gan)器(qi)磁(ci)靈(ling)敏(min)度(du)最(zui)直(zhi)接(jie)的(de)措(cuo)施(shi)。另(ling)外(wai)雙(shuang)層(ceng)屏(ping)蔽(bi)殼(ke)結(jie)構(gou)形(xing)式(shi)也(ye)能(neng)較(jiao)好(hao)地(di)減(jian)小(xiao)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)磁(ci)靈(ling)敏(min)度(du)，同(tong)時(shi)雙(shuang)層(ceng)屏(ping)蔽(bi)殼(ke)形(xing)式(shi)還(hai)能(neng)有(you)效(xiao)地(di)防(fang)止(zhi)磁(ci)場(chang)對(dui)輸(shu)出(chu)電(dian)信(xin)號(hao)的(de)幹(gan)擾(rao)。
上海北智傳感技術
2005.06.08
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