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压电式振动传感器的选择
选择加速度计时，振动专家必须考虑三个主要方面：幅度范围，频率范围和环境因素。
幅度范围
用于预测性维护应用的加速度计是内部放大的ICP®传感器。这些传感器由恒流直流电源供电。电源电压通过恒流二极管调节在18至28伏直流和限流之间，电流限制在2至20毫安之间。ICP®传感器的信号输出是直流偏置交流信号。振动信号，通常为100 mV / g AC，叠加在DC偏压上。该直流偏置通常由去耦电容阻断，因此读出设备可以交流耦合。如果12 VDC的正常偏置电平与18 V DC电源一起使用且加速度计信号为100 mV / g，则***大可测量信号将为50 g或5VAC。通过增加电源电压或降低加速度计的灵敏度可以增加该***大电平。
在检查振幅范围时要考虑的其他标准是可测量的***低振动水平。这被指定为本底噪声或传感器的分辨率。传感器的分辨率由两个因素决定：内部放大器的电噪声和质量/压电系统的机械增益。振动质量越大，传感器在放大之前的输出越大。这种高机械增益通过在不使用放大器增益的情况下产生大量电信号来改善低电平测量。陶瓷传感元件通常提供更高的信噪比，允许测量小水平的振动而不会干扰电噪声分析。
频率响应
内部放大的ICP®加速度计的频率响应被描述为传感器提供线性响应的频率范围。频率响应的上端由机械刚度和传感元件中的振动质量的大小决定，而低频范围由放大器滚降和放电时间常数控制。图4显示了典型的频率响应。
高端频率响应
上端频率响应由公式w =Ök/ m确定，其中w是共振频率(2pf)，k是传感结构的刚度，m是指地震质量的大小。对于给定的刚度，具有大的震动质量的传感器将具有低共振。大的震动质量也将产生更高的机械增益，从而导致更低的噪声加速度计具有更高的灵敏度。较小的地震质量将产生较少的信号，但将导致具有较高共振频率的传感器。使用较小的地震质量可以使输出信号较低，但频率范围将更宽，允许以更高的频率进行测量。
刚度是w =Ök/ m方程中的第二个变量，取决于传感结构。如前所述的弯曲设计提供了显着的机械增益，但刚度非常低。弯曲设计通常具有高输出，低共振和有限的抗冲击性。压缩加速度计借助于预加载压缩螺钉表现出比弯曲单元更高的刚度，因此具有更高的共振和更宽的频率范围。如前所述，其他环境因素如基础应变和热瞬态可能会限制其使用。剪切模式传感器在机械固定时表现出高刚度并因此具有高共振。对应变和热变换的环境因素不敏感，将剪切设计置于列表的顶部。
低端频率响应
低端由电阻电容电路电控制，该电阻电容确定放电时间常数(t = R * C)。DTC越高，信号放出越慢，因此低端频率响应越好(见表1)。可以将DTC与漏斗进行比较。漏斗底部的开口越小(或时间常数越高)，水(信号)流出的越少。具有更高DTC的传感器意味着更好的低端频率响应。如果没有具有适当DTC的传感器，低频应用通常会无法管理。然而，DTC不仅决定了低端频率响应，而且也是决定建立时间的主要因素。DTC越高，建立时间越长。(注意：保守的经验法则是放电时间常数的10倍的稳定时间将使信号衰减到输出偏差的1%以内。)几秒或更长时间的稳定时间似乎不太重要对于在一个或两个点的实验室环境中工作的人，但是在现场指出数据点的人肯定会想到其他方面。因此，通常必须在低频响应和稳定时间之间进行折衷。
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