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加速度传感器资讯:传感器低频信号采集原理及注意事项

文章出处:作者:人气:发表时间:2022/9/19 9:01:31

使用? 在获取传感器的低频信息时,必须考虑两个因素,它们是:

1.传感器的放电时间常数特性(每个传感器唯一的固定值)。便携式振动校验台其工作原理主要利于压电敏感元件的压电效应得到与振动或者压力成正比的电荷量或者电压量。工业现场典型采用IEPE型加速度传感器,及内置IC电路压电加速度传感器,传感器输出与振动量正正比的电压信号。轴承振动监测仪齿轮箱类高频故障都具有如下特点:故障初期振动冲击明显,随故障程度加深,振动冲击逐渐恢复至正常值,而振动能量值明显增大。加速度传感器包括由硅膜片、上盖、下盖,膜片处于上盖、下盖之间,键合在一起;一维或二维纳米材料、金电极和引线分布在膜片上,并采用压焊工艺引出导线;工业现场测振传感器,主要是压电式加速度传感器。

  2、信号进行调理器中使用的耦合系统电路的时间一个常数。(如果我们使用直流耦合,则只需要通过考虑#1)。

重要的是,用户容易理解这两个因素,以避免潜在的问题。

传感器放电时间常数

放电时间常数是低频限制中更重要的因素,因为它是用户无法控制的频率限制。

  考虑通过前面图6中所示的?传感器。虽然信息传感元件在各种不同类型(和范围)的压力,力和加速度以及传感器的物理资源配置问题上会有很大发展差异,但基本方法操作管理理论对所有人学习来说我们都是具有相似的。当感应元件在t = t时由阶跃函数被测量(压力,力或加速度)作用时,产生与该机械设计输入成线性结构比例的电荷量Δq。

在石英里? 在传感器中,该电荷累积在总电容Ctotal中,总电容Ctotal包括感测元件的电容、放大器输入电容、测距电容和任何附加杂散电容。 (注:测量电容与电阻并联,以降低电压灵敏度,但未显示) 结果是电压符合静电定律:Δ V=Δ q/Ctotal。 该电压然后被MOSFET电压放大器放大以确定传感器的***最终灵敏度。 根据该等式,电容越小,电压灵敏度越大。 虽然这是正确的,但存在这样的实际限制,即较低的电容不会显著增加信噪比。

陶瓷?在传感器中,晶体电荷通常由集成电荷放大器直接使用。在这种情况下,只有反馈电容(位于放大器的输入和输出之间)决定电压输出,而电压输出又决定传感器的灵敏度。

虽然应时和陶瓷传感器的工作原理略有不同,但原理图(图6)显示,这两种传感器基本上都是电阻-电容(RC)电路。

  在阶跃输入数据之后,电荷立即进行开始研究通过一个电阻器(R)消散并遵循等式的基本RC放电时间曲线:

Q=Qe-t/RC(公式8)

哪里: Q = 瞬时充电(PC)

  Q =初始量充电(pC)

R=偏置(或反馈)电阻值(欧姆)

C=总(或反馈)电容(pF)

T = t0之后的任何时间(秒)

E =自然对数的底数(2.718)

  该等式如图14所示。请注意,来自?传感器的输出工作电压进行信号系统不会影响如下结果所示为零,而是一种基于8至10 VDC放大器偏置。


图14: 特征流量曲线

R乘以C的乘积是传感器的放电时间常数(DTC )(以秒为单位),并在每个?在传感器提供的校准信息中指定。由于电容具有固定增益,并且对于特定的传感器是恒定的,因此电阻用于设置时间常数。放电时间常数的典型值范围从小于1秒到高达2000秒。

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