加速度传感器在近年来应用的十分广泛,所谓的加速度传感器是一种用于测量加速度的惯性传感器,它与振动传感器不同。由于可以检测直流加速度,重力通过测量加速度并执行适当的信号处理,可以获得倾斜,运动,振动和冲击等信息。有许多类型的加速度传感器。根据类型的不同,加速度传感器的检测方法也分为几种类型。在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减小环境的影响。传感器的稳定性有定量指标,在超过使用期后,在使用前应重新进行标定,以确定传感器的性能是否发生变化。在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经受住长时间的考验。精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选的过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。如果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的传感器即可,不宜选用量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获的准确的测量值,就需选用精度等级能满足要求的传感器。对某些特殊使用场合,无法选到合适的传感器,则需自行设计制造传感器。自制传感器的性能应满足使用要求。
现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。
加速度传感器具有哪些特性?
加速度传感器的灵敏度是其输出信号(电压/电荷)与输入信号量(加速度)之比。灵敏度越高,信噪比越大,静电干扰和电磁干扰噪声越小。但是,在其他条件相同的前提下,为了获得更高的灵敏度,需要更大的质量,这带来两个缺点:加速度传感器质量变大,共振频率变低。
质量
加速度计通常通过螺钉或胶合固定在物体表面。如果加速度计的动态质量接近物体的动态质量,则该部分质量将影响待测物体的运动状态,导致测量具有一定程度的失真。因此,当被测物体相对较薄(电路板,外壳等)时,应特别注意使用小质量的加速度传感器。
谐振频率
加速度传感器本身是弹簧质量阻尼系统,因此必须有共振频率。如果被测物体的振动频率接近该共振频率,则加速度传感器的灵敏度将急剧增加,并且输出值无意义。通常,加速度计在其共振频率的1/5或1/3频段内工作。
频率响应
频率响应加速度计通常被称为其幅度响应。理想加速度计的频率响应当然是从0 Hz到+ Hz的相同灵敏度,但实际上没有这样的传感器。加速度计根据其工作原理而有所不同,有些在高频段表现良好,可达到几十kHz,有些具有更好的低频响应并可提供直流响应。
加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力,就好比地球引力,也就是重力。加速力可以是个常量,比如g,也可以是变量。加速度计有两种:一种是角加速度计,是由陀螺仪(角速度传感器)的改进的。另一种就是线加速度计。加速度计的灵敏度,有时候称作加速度计的“比例因子”,它是传感器电输出和机械输入之间的比率(注意: 传感器通常定义为把一种能量转换成另外一种形式的能量的设备,加速度计就是一种把机械加速度转换成比例的电信号的传感器)。通常使用 mV/g或 pC/g 来表示这一比率,它仅仅在某一频率点下有效,按着惯例一般是 100Hz。由于大部分加速度计会或多或少受温度影响,灵敏度同样只在某一很窄的温度范围内有效,通常是 25± 5OC。此外,灵敏度只在某一加速度幅值下有效,通常是 5g 或 10g。灵敏度有时被定义为一个带有允许误差范围的数值,通常是±5%或10%,这个保证了用户使用的加速度计灵敏度在灵敏度标称值的允许误差范围内。几乎所有情况下,加速度计都会附带一份校准报告,列出了准确的灵敏度。
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