压电陶瓷传感器原理 压电陶瓷传感器与压电石英晶体传感器的比较是( 二 )


输出形式划分传感器根据输出的形式可以划分为电荷、IEPE(ICP)、电压 。
电压可直接将信号量转换成电压信号进行处理 。
电荷输出的一般是电荷量 , 一般需要通过外置电荷放大器或者控制仪的内置调制电路将电荷量转换成电压量进行处理 。电荷传感器具有高耐温的优点 , 但由于容易受干扰 , 所以对测试环境、连接线缆的要求较高 。
IEPE传感器 , 有些也称为ICP传感器 , 一般需要提供恒流源 , 将传感器信号输入到高阻抗的前置放大器中 , 经过阻抗变换 , 将电流量转换成电压量进行处理 , IEPE传感器有信号质量好、噪声小、抗干扰能力强、测量距离远的优势 。
性能指标一般来说 , 当我们接收到一个传感器以后 , 都会得到一个关于传感器的性能指标 。某厂家的传感器性能检验报告为例:
动态性能指标电荷灵敏度:一般表明该传感器是利用压电效应产生电学量 , 一般单位是 , 此时控制仪应该选择电荷通道 。但是该例子中 , 单位 , 表明该传感器内部具有转换电路 , 该传感器在电学参数中具有工作电压和工作电流参数 , 此时应该选择IEPE通道 , 如果选择电压通道 , 一般传感器具有外部供电电源 。加速度传感器灵敏度电压量输出时可以是 , 也可以是,1代表的是9.8 。
灵敏度测试条件:指的是上图中的电荷灵敏度在频率(160Hz),幅值 , 在23摄氏度 , 湿度80%的条件下测得该传感器的灵敏度 。
横向灵敏度:一般来说指的是传感器的主轴方向即传感器的运动方向是一致的 , 当传感器在主轴方向运动时 , 传感器垂直于主轴的平面方向仍具有传感器的电学量输出 , 此时垂直于主轴方向的传感器的输出即为横向灵敏度 。图中Z轴代表主轴方向 , 此时垂直于主轴上即X,Y方向上合成的最大输出值与Z轴的比值即最大横向灵敏度 。
频率范围:指的是该传感器的正常工作频率范围 , 以及该频率范围内的传感器测量误差在10% 。一般来说传感器具有幅频特性曲线 , 该曲线一般是频率为X轴 , 灵敏度幅值为Y轴 。Y轴一般是以分贝为单位 , 分贝的底一般是前面测试条件下测得的灵敏度幅值 , 也有部分情况Y轴是具体灵敏度数值 。在传感器校准中 , 一般除了幅频特性曲线 , 还一般会作线性特性曲线和相频特性曲线 ,  。相频特性曲线是关于传感器的相位为Y轴 , 频率为X轴的曲线 , 一般不在说明书上进行显示 。线性测试一般是同频率下不同幅值下对灵敏度进行校准 , 主要是对传感器灵敏度线性度进行测试 , 一般来说传感器的输入和输出成正比 , 该测试表示该值离测试灵敏度的偏离程度 。
安装谐振频率:一般来说传感器可作为一个单自由度系统 , 该系统的一阶固有频率称为该传感器的谐振频率 。一般来说传感器质量越小 , 谐振频率越高 。在谐振频率下传感器的灵敏度以0分贝显示 , 当靠近谐振频率时 , 灵敏度会越来越高 。一般来说传感器的工作频率在谐振频率的1/3左右 。
环境指标:密封性能:一般指的是传感器的密封材料 , 如密封胶、微晶蜡、环氧树脂等 , 传感器的故障来源很多是潮气腐蚀、器件氧化引起的 , 密封技术的提升可显著提高传感器的可靠性 。图中该传感器是利用环氧密封进行封闭 。

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