现在较常用的交流响应加速度传感器是以压电元件为敏感元件的IEPE加速度传感器。当有加速度输入时,传感器中检测质量的“移动”使得压电元件产生与输入加速度成份额的电荷信号。商场上有两种类型的IEPE加速度传感器:电荷输出型和电压输出型。
1.充电输出加速度传感器
首要的压电加速度传感器采用锆钛酸盐陶瓷,工作温度规模宽,动态规模宽,频率规模宽(可用频率>10kHz)。电荷输出加速度传感器将压电陶瓷封装在一个气密的金属外壳中。因为它有抵抗恶劣环境的能力,所以它有很好的耐久性。因为其高阻抗,传感器需要与电荷放大器和低噪声屏蔽电缆同时运用,较好是同轴电缆。低噪声电缆是指它具有低冲突电噪声,这是一种由电缆自身运动引起的噪声。许多传感器制造商同时供给这种低噪声电缆。电荷放大器与电荷输出加速度传感器衔接,能够消除电缆电容和传感器电容并联带来的影响。采用先进的电荷放大器,电荷输出加速度传感器能够轻松实现宽动态响应(>120分贝)。因为压电陶瓷的工作温度规模很宽,一些传感器能够在-200℃到+400℃乃至更宽的温度环境中运用。它们特别适用于极端温度下的振荡测验,如涡轮发动机的监控。
2.电压输出加速度传感器
另一个压电加速度传感器输出电压信号而不是电荷信号。传感器内部包含一个电荷放大器。电压形式传感器是3线(信号、接地和电源)和2线(信号/电源和接地)。双线压电传感器也称为集成电路压电传感器(IEPE)。IEPE比较受欢迎,因为它能够方便地经过同轴线(2线、芯线和屏蔽线)衔接。在这种形式下,交流信号叠加在DC电源上。输出端串联耦合电容能够去除传感器的DC偏置电压,然后只取得传感器信号输出。许多现代仪器供给IEPE/电感耦合等离子体输入接口,能够直接与IEPE传感器衔接。
与电荷输出加速度传感器不同,电压输出加速度传感器除了压电陶瓷元件外,还包括一个微电路,电路的工作温度规模约束了传感器的全体工作温度规模,通常不超过125°C,也有一些规划提高到175°C,但其他功能会下降。
可用动态规模-因为压电陶瓷元件的宽动态规模,电荷输出加速度传感器在规模界说上比较灵敏,因为用户能够经过远程电荷放大器自由调整其全规模。电压输出加速度传感器具有给定的满量程,由内部电荷放大器决议。一旦工厂生产出来,就不能再换了。
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