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加速度傳感器

加速度傳感器使用及干擾

發布日期:2022-10-09 點擊率:15

  壓電式加速度傳感器又稱壓電加速度傳感器。它也屬于慣性式傳感器。它是利用某些物質如石英晶體的壓電效應,在加速度傳感器受振時,質量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。當被測振動頻率遠低于加速度傳感器的固有頻率時,則力的變化與被測加速度成正比。

  由于壓電式加速度傳感器的輸出電信號是微弱的電荷,而且傳感器本身有很大內阻,故輸出能量甚微,這給后接電路帶來一定困難。為此,通常把傳感器信號先輸到高輸入阻抗的前置放大器。經過阻抗變換以后,方可用于一般的放大、檢測電路將信號輸給指示儀表或記錄器。

  壓電晶體加速度傳感器的橫向靈敏度表示它對橫向(垂直于加速度傳感器軸線)振動的敏感程度,橫向靈敏度常以主靈敏度(即加速度傳感器的電壓靈敏度或電荷靈敏度)的百分比表示。一般在殼體上用小紅點標出最小橫向靈敏度方向,一個優良的加速度傳感器的橫向靈敏度應小于主靈敏度的3%。因此,壓電式加速度傳感器在測試時具有明顯的方向性。

  我們平時在使用傳感器時,最需要的就是它的精準測量了,但是有時候加速度傳感器在出廠的時候明明好好的,但一到現場就出現一些問題,比如沒有信號輸出或者產生無序信號的情況,而加速度傳感器沒有問題,這時候很可能我們周圍產生了感應干擾,影響加速度傳感器輸出的外界感應干擾我們可以分為以下幾種:

  靜電感應干擾:靜電感應是由于兩條支電路或元件之間存在著寄生電容,使一條支路上的電荷通過寄生電容傳送到另一條支路上去,有時候也被稱為電容性耦合。

  電磁感應干擾:當兩個電路之間有互感存在時,一個電路中電流的變化就會通過磁場耦合到另一個電路,這一現象稱為電磁感應。這種情況在加速度傳感器使用的時候經常遇到,尤為注意。

  漏電流感應干擾:由于電子線路內部的元件支架、接線柱、印刷電路板、電容內部介質或外殼等絕緣不良,特別是加速度傳感器的應用環境濕度增大,導致絕緣體的絕緣電阻下降,這時漏電電流會增加,由此引發干擾。尤其當漏電流流入到測量電路的輸入級時,其影響就特別嚴重。

  射頻干擾干擾:主要是大型動力設備的啟動、操作停止時產生的干擾以及高次諧波干擾。

  其他干擾:主要指的是系統工作環境差,還容易受到機械干擾、熱干擾和化學干擾等等。

  加速度傳感器的核心部分是微機械式的對稱電容,它由三片相互被薄玻璃膜隔離的單晶硅硅片組成,單晶硅的表面鍍有金屬膜。中間硅片是懸臂多射線式結構,在它上面是大的質量塊,質量塊的上下表面同樣鍍有金屬膜,它和上下層的硅片的金屬膜組成兩個電容,電容值和單晶硅良好的彈性系數能得到最佳測量結果,這正是在低g值量程內取得很好測量結果的原因。作用在硅片上的重力或加速的力量使單晶硅電射束振蕩彎曲,這種偏差能被兩金屬膜為電極的電容之間的距離變化而測量出來。微機械片能使相對大的電容和電容變化容易地被檢測出來。

  

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