【经验】在高g值下使用加速度传感器需要考虑的五大因素

时间： 2022-06-17 来源：TE connectivity

技术问答

选型帮助

研发客服

商务客服

在严苛和复杂的环境中研究、开发和测试产品时，加速度传感器能够提供宝贵的数据。但在某些行业，采集数据（特别是高 g 值下的测量）可能比较困难。因为加速度传感器的应用取决于其精确度，所以在决定采用何种加速度传感器前，下面TE带你来考虑究竟有哪些困难。

您要测量或测试的动态范围是多少？

高 g 值测试的结果难以预测，需要仔细考虑必要的传感器满量程范围。使用加速度传感器时，您需要给自己预留充足的裕量，以确保测试结果可用并且测量范围不会超出加速度传感器的满量程输出。否则，一旦测量的 g 值高于加速度传感器的上限，信号会被截断，造成测试结果无效。根据最佳实践标准，测试结果应为器件满量程的 30-40%，而且不得低于 10%。如果测量范围过窄，测量精确度可能会受到影响。

测量带宽是多少？

您选择的测量带宽取决于多种因素，特别是测试类型和冲击面。例如，如果要测量软着陆的下降，则窄带宽比较好。但如果要在强冲击试验（如弹药、汽车碰撞等）中测量 g 的峰值，则需要更大带宽。

对此类应用而言，冲击面十分重要：如果冲击力足够大，金属与金属的碰撞会导致带宽较高的加速度传感器脱离谐振频率。

为解决这一问题，可以使用阻尼加速度传感器来避免振铃并提供准确的测量结果。

如何将传感器安装到测试设备上？

如上所述，了解应用有助于确定您需要何种加速度传感器。但是，知道如何安装以及在何处安装加速度传感器也很重要。

此类“如何”及“何处”问题有助于明晰设计构建和测试条件的注意事项。

要获得最佳效果，加速度传感器应牢固安装在设备上。可以使用某些材料（氰基丙烯酸酯）将加速度传感器粘附到器件上，但应避免使用大多数类型的环氧树脂和胶水，因为它们会产生抑制剂的效果（吸收能量），从而影响加速度传感器的测量精确度。

此类“填料”会导致测试结果失真。

您将在哪些条件下进行测试？

所有加速度传感器都需要针对特定的温度范围公差进行补偿，因此，您需要对测试条件有所了解才能获得准确的读数。但这不表示只有环境温度才重要。安装加速度传感器的器件的温度以及其他任何相关环境条件也很重要。湿度、雪、海拔、水下浸没等条件都会影响到采用何种加速度传感器才能取得最佳效果的决策。

此外，还有一个与天气无关的重要考虑因素 - 电磁干扰 (EMI)。对于在工业设备中的大型电动机上以及在 F1 赛车应用中安装加速度传感器，这尤为重要。为了避免受到 EMI 的影响，可以使用电压抑制器和内部屏蔽层对加速度传感器加以保护。不管面临何种条件，了解它们并选择在这些条件下表现最佳的加速度传感器至关重要。因为在这种情况下，风险不在于结果不准确，而是器件可能出现故障。

您需要哪些测量参数？

尽管加速度传感器的功能是测量 g 值加速度，它也能用于确定速度和位移。如果需要对这些数据点进行测量，则需要直流器件。有些人认为可以使用压电式加速度传感器来确定速度和位移，但有多项研究证明这不可行。原因在于：压电晶体的固有特性以及返回真实“0”读数所需的时间。虽然可以使用压电式加速度传感器来确定峰值加速度，但如果对输出数据执行任何积分，则由 PZT 晶体引起的固有零点偏移将导致速度和位移不准确。

结论

在高 g 值下，为了研究、开发和测试目的而采集数据的过程有其独特的挑战。不管您打算在实验室（用于震动、冲击或下落测试测量）还是在现场（用于测量施工设备、测井设备、汽车碰撞测试或其他应用）使用加速度传感器，处理好上述问题都能确保您的结果准确、可重复和线性。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由一闪一闪亮鑫鑫转载自TE connectivity，原文标题为:测量高于 50g 的加速度时，您需要考虑的五个问题，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（0）

暂无评论

【经验】加速度传感器7132A在设备振动检测中的开发经验

目前人们为了更好的监控生产设备的整体运行情况，现在不少人考虑TE connectivity的加速度传感器7132A用于检测设备的振动情况，从而确定当前设备的运行是否正常。这里我们针对7132A在设计中的注意事项给大家做个简单介绍，希望对大家能有所帮助。

设计经验发布时间 : 2022-09-02

【经验】TE分享如何选择合适的加速度传感器类型

本文TE connectivity将介绍如何选择合适的加速度传感器类型，供各位工程师参考及使用。

设计经验发布时间 : 2022-06-30

【经验】用于工业设备状态监测及预测维护的加速度传感器对比：MEMS加速度传感器＆PE加速度传感器

本文比较了MEMS加速度传感器和PE加速度传感器的不同技术特性。这两种技术各有优劣，具体取决于最终应用。在工业状态监测和预测性维护应用中，压电传感器是显而易见的选择。由于其成熟的技术，它们可长期稳定地保持可靠性。

设计经验发布时间 : 2021-09-04

【技术】如何正确理解加速度传感器频率响应特性？

在加速度传感器的各项指标中，频率响应是个非常重要的参数，它是传感器提供线性反应的频率范围。本文着重从频率响应出发带领大家更深入了解加速度传感器。

技术探讨发布时间 : 2017-12-18

TE Connectivity（泰科TE）传感器（加速度传感器）解决方案

描述- TE二十年来一直致力于加速度传感器的研发和制造。电荷模式压电加速度传感器专为测量高温环境下的冲击和振动而设计。当传感器和高品质的电荷放大器一起使用时，还为用户提供宽广的动态范围测量。静态响应加速度传感器用于精确测量物体的运动状态(速率，位移)。结合先进的MEMS技术和最新的模拟/数字集成电路，我们的静态加速度传感器能为客户提供优异的性能和额外的使用价值。产品都符合EAR99，RoHS和CE标准。

型号- 7108A,8011,3255A,1201/1201F,3022/3028,4810A,EGCS-D0,7120A/7122A,7131A/7132A,3038,805/805M1,68CM1,4630/4630A,4610/4610A,7531A,8032-01,834/834M1,58,4602/4604,4020/4030,53/53A,40A/40B,4801A,160,161,8711-01,121,3052A/3058A,EGCS,3801A,810M1,8011/8021-01,7500A,EGAXT3,8021-AR/AP,LDTC,52F,8021-VR/VP,140/142,EGCS-D1S,130,832/832M1,606M1,808/808M1,7100A/7101A,7501A,7104A/7105A,4807A,8042,MEAS,EGAXT,EGCS-S425,52/52M30,4000A/4001A,7102A,3700,64B/64C,7502A,7504A/7505A,7514A

应用及方案 - TE CONNECTIVITY - 2016年02月 PDF 中文下载