压电加速度传感器-quatronix.pdf

压电加速度传感器 压电式加速度传感器 内部由敏感质量和压电元件组成，利用压电元件（压电陶瓷、压电石英）的 “压电效应”，当传感器受到力 的 作用后其内部的压电元件上也受到同样大小的力，压电元件的两面形成与力成正比的电荷信号。优点是：频率响应范围宽、量程范围 大、稳 定性好、耐高温、结构简单、坚固耐用、尺寸小、重量轻、安装方便、受外界干扰小，并且压电材料受力自产生电荷信号不需要任何 外界电 源，是被最为广泛使用的振动测量传感器。不足是：不能测量零频率的信号，不适于静态测量。 电荷输出型压电加速度传感器 利用压电元件（压电陶瓷、压电石英等）的 “压电效应”，具有很宽的工作温度范围，宽动态量程 和频 率范围，且安装方便，是冲击和振动测量中应用最多的加速度传感器之一。压电加速度传感器可以满足频率范围 0.1Hz-20kHz，量程范围 0.00005g- 30000g 的振动与冲击测量的使用要求。电荷输出型压电式加速度传感器输出的电信号为微弱的电荷，具有很高的阻抗，需要配合电 荷放大器和低噪 声屏蔽电缆使用。由于压电元件具有极宽的动态范围，电荷输出型加速度传感器在量程定义上显得十分灵活，其满量程可以 通过远程的电荷放大器由 用户自由调节。由于压电陶瓷的工作温度范围很宽，特别适合极限温度下的振动测试，例如涡轮引擎的监测。 电压输出型压电加速度传感器 是内置了电荷放大器的压电加速度传感器，压电传感器换能器输出的电荷经由前置放大器转换成 低 阻抗的电压输出。IEPE 型传感器通常为二线输出形式，采用恒流源供电，供电和信号使用同一根线，可以方便的采用同轴线（2 线，芯 线和 屏蔽线）连接。该模式下，交流信号叠加在直流电源上，通常直流电部分在恒电流电源的输出端通过高通滤波器滤去。许多振动测试仪 或数 据采集系统都提供 IEPE 输入接口，可以和 IEPE 传感器直接连接。如果仪器上没有 IEPE 接口，可以选配一个带有恒流源的信号放 大器。 IEPE 型传感器的优点是抗干扰能力强、适于长距离传输、接线简单、和性价比高。在振动测试中 IEPE 传感器已逐渐取代传统的电 荷输出型压电加速度计。 传感器类型 优点 缺点 （1） 低阻抗输出，抗干扰能力强，可以进行 长电缆传输，而不致引起噪声增加； IEPE 电压输出型 （2 ） 可直接与内置恒流源的数据采集器连接； （1）温度范围不如电荷型宽； 压电加速度传感器 （3 ） 可使用通用同轴电缆； （4 ） 性价比高，多点测量时系统总价格较低； （5 ） 安装方便，使用简单。 （1）安装和使用时，需要特别注意对高阻抗输出的保护； （2 ）外部必须配接电荷放大器； 电荷输出型 （1） 可通过电荷放大器，调节满量程输出； （3 ）必须使用特殊的低噪声电缆； 压电加速度传感器 （2 ） 温度范围宽，高温可达250℃； （4 ）使用大于20 米的长电缆时，会引起高电容负载增 加，从而引起电荷放大器噪声增加。 康泰电子 北 京：010上 海：021深 圳：950 网 址： 05 康泰电子 北 京：010上 海：021深 圳：950 网 址： 电荷输出型压电加