設(shè)計(jì)用于測(cè)量振動(dòng)和沖擊的傳感器種類繁多。在選擇傳感器時(shí),您應(yīng)該問自己的最重要的問題是:
1.接地隔離
當(dāng)被測(cè)物體導(dǎo)電并處于接地電位時(shí),這一點(diǎn)非常重要。儀器和加速度計(jì)之間的接地電壓電平差異可能導(dǎo)致接地回路,從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)讀數(shù)。
2.靈敏度
理想情況下,想要高輸出電平,但高靈敏度通常需要相對(duì)較大、較重的傳感器。
3.低頻范圍
傳感器的高通截止頻率必須低于您要測(cè)量的頻率。例如,在造紙廠以1到5 Hz的頻率進(jìn)行測(cè)試意味著您需要一個(gè)帶寬為0.3 Hz(或更低)的傳感器。對(duì)于這些應(yīng)用,charge或IEPE是最合適的。如果您需要測(cè)量靜態(tài)加速度,則需要不同的傳感器技術(shù),例如電容式或MEMS。
4.帶寬(頻率范圍)
這是傳感器的(上限)帶寬。小質(zhì)量加速度計(jì)可提供高達(dá)180 kHz的諧振頻率,但對(duì)于稍大、輸出更高的通用加速度計(jì),典型的諧振頻率為20至30 kHz。
5.幅度范圍
電荷傳感器提供大振幅范圍(專門設(shè)計(jì)的沖擊傳感器可以有超過100,000 g的振幅范圍!),但I(xiàn)EPE傳感器也相當(dāng)高(高達(dá)1000 g)。MEMS傳感器通常具有非常有限的范圍(高達(dá)幾百克)。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用,IEPE傳感器很好,而對(duì)于高幅度水平的電荷傳感器更好。
6.殘余噪音水平
這定義了傳感器可以測(cè)量的最低幅度水平。應(yīng)該使用具有最佳測(cè)量范圍的傳感器,因?yàn)榫哂懈叻秶膫鞲衅饕矔?huì)具有更高的噪聲水平。IEPE傳感器具有非常高的動(dòng)態(tài)范圍。電荷傳感器類似,但需要考慮到電纜中很容易產(chǎn)生噪聲。電容式和MEMS傳感器提供的動(dòng)態(tài)范圍較小。
7.溫度范圍
包括電子設(shè)備在內(nèi)的所有傳感器都具有有限的高溫范圍,最高可達(dá)130C。電荷傳感器的溫度范圍要高得多甚至高達(dá)500C。但請(qǐng)注意,這也需要高溫電纜。
8.重量
在模態(tài)測(cè)試中,由于質(zhì)量負(fù)載效應(yīng),重量可能是一個(gè)重要因素。添加到結(jié)構(gòu)中的任何質(zhì)量都會(huì)改變其動(dòng)態(tài)行為。作為一般規(guī)則,傳感器質(zhì)量不應(yīng)超過安裝它的振動(dòng)部件的動(dòng)態(tài)質(zhì)量的十分之一。
9.接地回路
因?yàn)榧铀俣扔?jì)和測(cè)量設(shè)備是分開接地的,所以接地回路電流可以在加速度計(jì)電纜的屏蔽層中流動(dòng)。通過使用隔離傳感器、隔離放大器或通過隔離螺柱將加速度計(jì)底座與安裝表面電隔離來斷開接地回路。
10.電纜噪聲
由于高輸出阻抗,電纜噪聲主要是壓電加速度計(jì)的問題。這些干擾可能是由摩擦電噪聲或電磁噪聲引起的。摩擦電噪聲通常由電纜本身的機(jī)械運(yùn)動(dòng)引入加速度計(jì)電纜。它源于由于構(gòu)成電纜的層的動(dòng)態(tài)彎曲、壓縮和張力引起的局部容量和電荷變化。通過使用適當(dāng)?shù)氖铀俣扔?jì)電纜并將其粘貼或粘在盡可能靠近加速度計(jì)的位置,可以避免這個(gè)問題。當(dāng)加速度計(jì)電纜放置在運(yùn)行機(jī)械附近時(shí),通常會(huì)在加速度計(jì)電纜中產(chǎn)生電磁噪聲。
11.TEDS兼容性
一些傳感器內(nèi)部有一個(gè)TEDS芯片,可以通過兼容的數(shù)據(jù)采集儀器以電子方式識(shí)別它們。TEDS(傳感器電子數(shù)據(jù)表)是符合IEEE 1451和IEEE 1588的標(biāo)準(zhǔn)接口。它存儲(chǔ)有關(guān)設(shè)備的重要信息。