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北京賽斯維測控技術有限公司
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加速度計的主要種類及特征
2007-5-28 閱讀(2284)
加速度計的主要種類及特征 |
 出處：北京秦泰行儀器儀表城 發(fā)布日期：2006-12-20 下午 01:45:04 瀏覽次數：101 |
加速度計是以加速度的觀點來測量物體運動的傳感器。加速度計所測量的加速度包括一般性物體的移動速度變化（直線加速度）、物體的低頻晃動、高頻振動等。因此，從檢測重力等靜態(tài)加速度的加速計到10KHz高頻響應加速度計，加速度計的種類敏多。一般被稱為“加速度計"、“加速度傳感器"、“加速度拾波器"等等。 航天騰達公司代理的加速度計的種類有以下幾種： ·壓電式加速度計 ·集成電路式壓電加速度計 ·壓阻式加速度計 ·變電容式加速度計 1、 壓電式加速度計 加速度計運用了壓電元件，在加速度增加時壓電元件所發(fā)出的電荷直接由電纜導出。由于輸出信號微弱到微微（兆分之一，PC）級，所以加速度計的輸出電纜使用的是低噪聲同軸電纜（Low Noise Cable）。另外，為了將用低噪聲同軸電纜傳出的信號由電荷輸出轉換為電壓輸出，需要使用電荷放大器（Charge Amplifier）或遠距離電荷轉換器（Remote Charge Converter） 壓電式加速度計的特點是，體積較小、重量較輕、使用溫度范圍廣、比后述的集成電路式壓電加速度計要堅固，因此一般用于特殊環(huán)境（超低溫、超高溫等）的測量。 2、 集成電路式壓電加速度計 此類加速度計使用了壓電元件，內部具有電荷（pc）－電壓（mv）的轉換回路，因此被稱為集成電路式壓電加速度計。 與使用信號電纜的加速度計不同，此類加速度計需要朝代恒定電流，同時還需要轉換器將mV單位的輸出增幅到任意電壓。通過在加速度計內部安裝轉換器回路，在小型化的基礎上又實現了高靈敏度化。根據用途在內部回路中安裝濾波器，就可以設定頻率的響應，還可以抑制加速度的共振。 集成電路式壓電加速度計不需要像壓電式加速度計那樣的低噪聲同軸電纜。即使信號電纜很長也不會導致靈敏度降低或噪音增大。另外由于阻抗很低，對于潮濕和污濁環(huán)境影響也很低。 航天騰達所代理的恩德?？斯镜膲弘娛郊铀俣扔嫾凹呻娐肥綁弘娂铀俣扔嫷脑O計因用途不同而有很多種類。其中SEC構造實現了高靈敏度和高共振頻率，可以說是普及型的一種理想的設計。 此外，具有等基線（ISOBASE）結構的加速度計是SEC結構的改良。將由于安裝面的狀態(tài)和變化而產生的影響限制到zui小，因此適用于低層次振動測量、安裝面歪斜時的測量和伴隨有急劇溫度變化時的測量。同時具有隔離剪切式和環(huán)形剪切式（SHEAR）結構的加速度計形體較小、重量較輕、zui適用于沖擊測量、輕型配電板及小型元件產品等的試驗。剪切式結構加速度計的感應電極板和底座之間充分絕緣，從而將底座歪斜導致的噪音的影響抑制了zui小。此外，由于感應電極板上施加了剪切應力，因此能夠大幅度減少因溫度急劇變化而產生的熱電效應。并且運用了中心場結構，在鄰近位置安裝多加速度計時接著可以自由轉換方向。 具有等基線（ISOSHEAR）結構的加速度計是剪切（SHEAR）型加速度計的型號。這種設計方式可以使用數個晶體和溫度補償元件，因此可以提高靈敏度和溫度的相關特性，在任何環(huán)境下都能夠得到非常高的S/N比。 3、 壓阻式加速度計 壓阻式加速度計內部具有半導體感應元件，在半導體元件上形成可變電阻。通過可變電阻在全橋或半橋狀態(tài)形成惠斯登電橋，針對施加在電橋上的電壓，觀測一方輸出電壓的變動來測量加速度。 壓阻式加速度計具有DC響應特性（從Ohz開始的響應），因此適用于測量車輛振動、汽車碰撞試驗、爆炸試驗等產生的沖擊程度。 此外，由于本質上輸出阻抗很低，為了提高靈敏度大多數情況下不需要前置放大器。測量中使用恩德?？斯旧a的信號適調儀Signal Conditioner等放大器。系統的校準使用周轉或分流校準的方式來進行。 4、 變電容式加速度計 加速度計的可變電容原則是由恩德?？斯镜奈⑿拖盗写_立的。各個感應元件用晶體硅通過小型精密技術制成，具有平行板狀容量的設計引起靜電爭持，其結果產生了DC響應特性（從OHz開始的響應），生產出具有優(yōu)良耐沖擊特性的堅固的加速度計。內部電子回路可以在很廣的溫度范圍內非常穩(wěn)定地高額輸出。 |
