加速度计不止一种!
2022-04-18加速度计不止一种!
Endevco 设计和制造各种加速度计,用于测量振动、冲击和惯性运动。为满足各种测试要求,可使用多种类型的加速度计技术,每种技术在推荐用途、性能规格、功率要求和信号调理特性方面各不相同。以下是加速度计技术类型及其应用注意事项的一般概述。
压电 (PE) 加速度计
所有机械加速度计设计都基于简单的弹簧质量原理,其中产生与动态运动的幅度和频率相关的应变。在压电 (PE) 加速度计中,这种应变直接施加到 PE 元件上,从而产生与机械运动成比例的电荷。PE 加速度计元件的不同材料和配置用于支持特定应用。
PE传感器的优势
PE加速度计的动态范围可以大于130dB。当与适当的电荷转换器/放大器一起使用时,它在总测量范围和可靠性方面提供了无与伦比的性能。还可以使用 PE 晶体优化转导效率,以允许在给定的物理包络内实现加速度计的小型化。
单端压缩型最适合低电平测量,因为可以通过堆叠多个 PE 晶体并将它们并联连接来实现高灵敏度。
剪切模式设计允许构建适用于监测小型组件和测试物品的微型、轻型传感器。剪切设计的一个关键优势是传感元件与底座的隔离,这为底座应变和温度瞬变提供了出色的保护。
由于大多数压电材料的温度范围很广,PE 加速度计通常被指定用于极端高温或低温应用,从火箭发动机的低温条件到涡轮发电机的极端高温环境。
PE 加速度计有多种形状和尺寸可供选择,从电子元件测试中的微型到地震或发动机应用中使用的较大尺寸。
压阻式 (PR) 加速度计
基于惠斯通电桥布置的应变计加速度计设计由坚固的单片组件和固态 MEMS 电阻器组成,这些电阻器的电阻与施加的机械应变成正比。
PR 传感器的优势
PR 加速度计具有直流响应特性,可用于测量长持续时间的脉冲。因此,它的加速度输出可以集成以准确地产生速度和位移。
单片 MEMS 传感器具有高灵敏度、出色的信噪比和出色的稳定性。
MEMS PR 元件的简单性和微型尺寸使其适用于宽带宽 (>100,000Hz) 和宽动态范围 (>100,000g) 设计。
集成电子压电 (IEPE) 加速度计
首字母缩略词 IEPE 是指一种带有内部电子 (IE) 的压电 (PE) 加速度计,可以将电荷转换为低阻抗电压输出。由于其板载电子设备,它的温度响应有些受限。这种类型的加速度计主要用于环境条件允许的应用,包括 HALT/HASS/ESS 测试、工业振动监测和通用振动和冲击测试。
由于 PE 和 IEPE 类型都是交流耦合设计,因此这些加速度计的加速度输出不能用于通过数值积分产生正确的速度和位移信息。
IEPE 传感器的优势
更少的操作员注意力、培训和安装专业知识要求。
使用标准同轴电缆。
驱动长电缆而不会增加噪音或降低分辨率。
直接在许多具有内置恒流输入的数据采集器中运行。
可变电容 (VC) 加速度计
采用硅 MEMS 电容传感元件,该元件通过阳极键合到盖子和底座上,形成平行板、差分电容器对。加速度计具有直流响应、良好频率覆盖的气体阻尼和坚固的结构。带有直流励磁的集成电子器件可提供稳定的高电平、低阻抗输出信号。
VC 传感器的优点
专为低重力测量而设计,但也可以承受非常高的重力冲击。
适用于轨迹监测、模态分析、颤振测试、汽车悬架和行驶质量的车辆动力学测量。