传感器选型-低频压电传感器.PDF

昂扬电子 传感器选型指南 High-yang electronics 传感器选型指南 一、概述 我司主要生产压电加速度传感器，按被测量分类主要可分为三大 类：振动、冲击、压力。 振动、冲击类：我司强项产品之一，目前我司测量振动、冲击（加 速度，速度和位移）类的传感器产品有3 大系列，约100 个型号， 基本能够满足各种用途对振动、冲击的测量要求。振动、冲击（加 速度、速度和位移）类的传感器3 大系列是： 1.AY 系列内装IC 压电加速度传感器； 2.AY-D 系列压电加速度传感器； 3.AY-YD 系列石英压力传感器； 4.AY-J、AY-F 特型类传感器； 力传感器类：AY-YD 系列压电石英传感器。AY-YD 系列压电石英 力传感器主要用于测量动态，短期静态的振动和冲击力，机械结 构的拉伸和压缩力，量程范围：100kg-30t。 特型类：为解决用户使用中的一些特殊问题，方便用户使用，我 司还生产多种特型传感器和传感器辅助产品。特型传感器如：防 水密封型传感器，对地绝缘型传感器，工业双层外壳绝缘屏蔽型 和力锤等；传感器辅助产品如：磁力安装座及粘结座（HS 系列） 等。 1 昂扬电子 传感器选型指南 High-yang electronics 二、工作原理及特点 1.压电传感器 压电传感器是一种机电换能器，它利用压电元件压电陶瓷， 压电石英等的电效应:当压电传感器受到力F(对于振动加速度传感器， 这个力F=ma，其中m-加速度传感器内部质量体质量，a-振动加速度) 作用后，其内部的压电元件上也受到同样大小的力F，根据“压电效应” 原理，压电元件的两面就产生一个与这个力F 成正比的电荷。 压电传感器特点： （1） 自生电荷、结构简单、坚固，安装、方便； （2） 尺寸小、重量轻（最轻仅为0.2 克）、寿命长； （3） 频率响应范围宽（可高达 100KHz）、量程范围大（加速 度计可高达 100,000g）； （4） 稳定性好、耐高温可达700℃； （5） 不适于静态测量。 二、压电传感器的选择和安装 （一）传感器的选择 压电加速度传感器有很多种型号，每一种型号都有自己特别适 用的某些用途。为了获得高保真度的测试数据，我们必须根据测试的 使用要求，选择合适的压电加速度传感器。通常，选择压电加速度传 感器主要权衡因素是重量，频率响应和灵敏度。 1.重量 传感器作为被测物体的附加质量，必然会影响其运动状态。如果加 2 昂扬电子 传感器选型指南 High-yang electronics 速度传感器的质量接近于被测物体的动态质量，则被测物体的振动 就会受到影响而明显减弱。对于有些被测构件虽然作为一个整体质 量很大，但在传感器安装的局部，例如薄壁结构，传感器的质量已 经可以与结构局部质量相比拟，也将会使结构的局部运动状态受到 影响。因此要求传感器的质量ma 远小于被测物体传感器安装点的动 态质量m。 由于传感器质量的影响，会使被测构件的振动加速度a 降低， 其降低的加速度Δa=a[1-m/(ma+m)]。 2.频率响应特性 低频响应特性：传感器用户手册给出的下限频率为-10%频响。AY 系 列内装IC 压电加速度传感器的低频响应特性主要由内装IC 电路芯 片的下限频率和传感器