冲击加速度传感器:冲击加速度传感器,三轴冲击传感器,冲击加速度传感器

2021/11/09 21:55 · 传感器知识资讯 ·  · 冲击加速度传感器:冲击加速度传感器,三轴冲击传感器,冲击加速度传感器已关闭评论
摘要:

冲击加速度传感器:冲击加速度传感器,三轴冲击传感器,冲击加速度传感器横向灵敏度—————————≤5%二、电性参数供电电源—————————-18-30VDC供电电流—

冲击加速度传感器:冲击加速度传感器,三轴冲击传感器,冲击加速度传感器  第1张

冲击加速度传感器:冲击加速度传感器,三轴冲击传感器,冲击加速度传感器

横向灵敏度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ≤5%

二、电性参数
供电电源
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
18-30 VDC

供电电流
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2– 20 mA

输出阻抗
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ≤ 100 ω

直流偏置电压
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
8- 12 VDC

电噪声功率谱密度 (10 Hz)
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2400 ?g /√
-
Hz

(100 Hz)
- - - - - - - - - - - - - - - - - -
800 ?g /√
-
Hz

(1000 Hz)
- - - - - - - - - - - - - - - - -
600 ?g /√
-
Hz

三、环境
大冲击值
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - g peak

工作温度
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
-58 to 257°F / -50 to 120°C

密封形式
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
激光焊接

外形结构
敏感材料
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
进口压电陶瓷 / 剪切

外壳材料
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
钛合金

输出接头形式
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
M5x3

安装螺钉
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
M4 通孔

重量
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
5.6 克

西安精准测控一直致力于惯性产品及导航系统的研发与生产,同时为各类智能弹药、无人飞行器提供惯导,飞控一体化解决方案。
公司研发并生产陀螺、加速度计、倾角传感器、磁罗盘等惯性产品。并提供惯性导航系统及组合导航系统。小型化、低成本的组合导航系统广泛应用于无人机、车载动中通、智能驾驶、水面装配、无人水下航行器。公司为各类火箭弹、智能炮弹等提供姿态控制解决方案,并为无人驾驶系统提供导航、飞控一体化平台。公司技术及产品在国内处于领先位置,广泛应用于工业及军等行业。并广泛替代同类进口产品。

冲击加速度传感器:冲击加速度传感器

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冲击加速度传感器
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冲击加速度传感器,采用MEMS技术与微电子技术成果研制而成,集加速度传感器、信号变换器、电源变换器、信号滤波电路、饱和控制与温度补偿于一体,具有微体积、微功耗、微噪声、高集成、高稳定、高可靠、低温漂、环境适应性强等特点。
中文名
冲击加速度传感器
频率响应
0.1~Hz
量 程
±g
供电电压
±15±0.5V
目录
1
引言
2
特点及参数
3
常见结构
4
技术指标
?
特点
?
主要技术指标
5
传感器的选择
?
灵敏度的选择
?
频率选择
?
内部结构
冲击加速度传感器引言
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语音
在工业自动控制、汽车、地震测量、军事和空间系统等领域中的许多场合都是用冲击加速度传感器,由于受工作环境的限制,要求冲击加速度传感器应具有高的谐振频率,动态性能要好,以保证快速、准确测试出被测对象的冲击力或冲击加速度。
冲击加速度传感器特点及参数
编辑
语音
适用于最大量程达g 的冲击加速度参数测量与控制。量程 ±g频率响应 0.1~Hz输出信号 0.15 ±50mv~4800mv(可变) 测量线性度、重复性及迟滞性均优于1% 供电电压 ±15±0.5V 功耗
冲击加速度传感器常见结构
编辑
语音
冲击加速度传感器的结构形式多,常见的有柱式、膜片式结构,如图1所示,是我们采用的周边圆支圆形规膜片结构,中心带敏感质量块。靠近圆膜片边缘应变最大的位置,用扩散参杂法沿径向110和切向110晶向扩散四个阻值相等的电阻条,经蒸渡铝电极链接4个性能一致的电阻构成惠斯顿电桥。
[1]
图1
冲击加速度传感器技术指标
编辑
语音
冲击加速度传感器特点
1、大冲击测量。2、重量轻、刚度高、响应快、温度特性好。3、隔离浮置。
[2]
冲击加速度传感器主要技术指标
动态特性
测量范围(峰值)±10,000g灵敏度(25℃) ±5%0.5pC/g (160Hz)频率响应(±1dB)1-15,000Hz安装谐振频率≥55,000Hz横向灵敏度比≤5%电气性能
绝缘电阻>10 Ω电容~4PF极性正环境特性
工作温度-54℃~+150℃温度响应见附图物理特性
结构形式剪切壳体材料304不锈钢输出方式顶端M5安装方式M6压电材料石英重量~10克附件
安装螺栓M6电缆线双头M5低噪声屏蔽电缆2米
冲击加速度传感器传感器的选择
编辑
语音
冲击加速度传感器灵敏度的选择
加速度传感器产品介绍给出了参考量程范围,目的是让用户在众多不同灵敏度的加速度传感器中能方便地选出合适的产品,最小加速度测量值也称最小分辨率,考虑到后级放大电路噪声问题,应尽量远离最小可用值,以确保最佳信噪比。最大测量极限要考虑加速度传感器自身的非线性影响和后续仪器的最大输出电压,估算方法:最大被测加速度×传感器的电荷/电压灵敏度,以上数值是否超过配套仪器的最大输入电荷/电压值,建议如已知被测加速度范围可在传感器指标中的“参考量程范围”中选择(兼顾频响、重量),同时,在频响、重量允许的情况下,灵敏度可考虑高些,以提高后续仪器输入信号,提高信噪比。
[1]
冲击加速度传感器频率选择
生产厂给出的频响曲线是用螺钉安装的,一般将曲线分成二段:谐振频率和使用频率。使用频率的给值是按灵敏度偏差给出,有±10%、±5%、±3dB。谐振频率一般是避开不用,但也有特例,如轴承故障检测。选择加速度传感器的频率应高于被测物的振动频率,有倍频分析要求的加速度传感器频响应更高。土木工程是低频,加速度传感器可选择0.2Hz~1kHz左右,机械设备一般是中频段,可根据设备转速、设备刚度等因素综合估计频率,选择0.5Hz~5kHz的加速度计。冲击测量高频居多。加速度传感器的安装方式不同也会改变使用频响(对振动值影响不大),安装面要平整、光洁,安装选择应根据方便、安全的原则。
加速度传感器的重量、灵敏度与使用频率成反比,灵敏度高,重量大,使用频率低,这也是选择的技巧。
冲击加速度传感器内部结构
内部结构是指敏感材料晶体片感受振动的方式及安装形式,有压缩和剪切两大类,常见的有中心压缩、平面剪切、三角剪切、环型剪切。中心压缩频响高于剪切型,剪切型的环境适应性好于中心压缩型。如配用积分型电荷放大器测量速度、位移时,最好选用剪切型产品,这样所得信号波动小,稳定性好。
词条图册
更多图册
参考资料
1.

熊磊;崔奇;张朋好 一种抗冲击加速度传感器的设计 传感器世界 2015-04-25
2.

李科杰;何昫;张振海 高冲击加速度传感器发展现状及趋势 探测与控制学报 2013-08-26
冲击加速度传感器:冲击加速度传感器,三轴冲击传感器,冲击加速度传感器  第2张

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冲击加速度传感器:冲击加速度传感器,三轴冲击传感器,冲击加速度传感器  第3张

冲击加速度传感器:振动、冲击、加速度传感器性能术语详解

  ●电压灵敏度
  在承受单位激励时输出的电压量。
  ●电荷灵敏度
  在承受单位激励时输出的电荷量。
  ●横向灵敏度
  在与传感器敏感轴垂直的任意方向受到单位激励时,传感器获得的信号输出量。又称侧 向灵敏度或交叉轴灵敏度。
  ●横向灵敏度系数
  ●基座应变灵敏度
  由传感器的基座产生的单位弯曲应变而引起的不希望有的信号输出。
  ●磁灵敏度
  传感器在磁场中,单位磁场强度变化所产生的不希望有的信号输出。
  ●瞬变温度灵敏度
  传感器受到瞬时温度变化(每°c)时产生的不希望有的信号输出。
  ●声灵敏度
  传感器在一定的声压作用下产生的不希望有的信号输出。
  ●零漂
  在冲击完成之后,加速度计的输出仍不回零的现象。
  由于环境条件的变化(如温度),传感器不工作时,其输出发生偏离零点的现象。
  ●波形失真
  波形发生不希望有的变化。
  ●频率失真
  在给定频率范围内,由于频响特性不好而引起的波形失真。
  ●相位失真
  由于传感器的输出与输入间的相位角不是频率的线性函数时而引起输出的波形失真。
  ●传感器相位移
  正弦激励时传感器的输出与输人之间的相位差。
  ●频率范围
  在规定的误差条件下,传感器可以正常工作的频率区间。
  ●温度极限
  阻尼比小于0. 1的传感器在极限温度下,至少恒温4小时以上,其性能符合规定要求的最 高和最低温度。
加速度传感器原理示意图
  ●加速度范围
  在规定误差条件下,传感器可以正常工作的加速度区间。
  ●加速度极限
  在规定的性能指标范围内,传感器能承受的最大加速度值。
  ●模型方程
  模型方程是描述加速度计通过检测质量所敏感的输人加速度与输出量之间关系的数学表达式。
  模型方程通常可以写作一个级数,它把加速度计的输出量与平行和垂直于加速度计输人基准轴的加速度分量用数学关系式表达出来。
  线加速度计的模型方程为
  式中,a——加速度计所指示的加速度;A0——加速度计的输出量沖;ai——平行于输人基准轴和外加加速度;ac——垂直于输人基准轴的外加加速度;K0——偏值;K1——标度因数;K2—— 二阶非线性系数;K3——三阶非线性系数;Kc——交叉轴灵敏度;Kic——交叉耦合系数。
  模型方程的系数可以是其他变量(例如电压、温度、时间、角速度等)的函数。对这个级数,根据加速度计的不同精度要求,可以只取必要的几项,使它能够表示加速度计对外加加 速的响应。
  ●偏值
  偏值是当没有加速度作用时,加速度计的输出量折合成输人加速度的数值。偏值在模型 方程中以k0表示。偏值也有人称为零偏值或零位输出。
  ●标度因数
  标度因数是加速度计输出量的变化对想要测量或施加的输人量变化的比值。加速度计的 标度因数由所选择的模型方程的系数(通常为K1)表示。标度因数又称为刻度因数或刻度系数。
  ●二阶非线性系数
  二阶非线性系数表示加速度计输出变化与平行于输人基准轴的外加加速度平方之间关系 的比例常数。在模型方程中,二阶非线性系数以K2来表示。
  ●三阶非线性系数
  三阶非线性系数表示加速度计输出变化与平行于输入基准轴的外加加速度三次方之间关 系的比例常数。在模型方程中,三阶非线性系数以K3来表示。
  ●交叉加速度
  交叉加速度是在与输人基准轴相垂直的平面内作用的加速度。
  ●交叉轴灵敏度
  交叉轴灵敏度是建立加速度计输出量的变化与交叉加速度之间关系的比例常数。这种灵 敏度可以随交叉加速度的方向而变化。交叉轴灵敏度在模型方程中以k0表示。
  ●交叉耦合系数
  沿加速度计的输人轴及其垂直方向都有加速度作用时,加速度计的输出中有一项与这两 个加速度的乘积成比例,这个比例系数称为交叉耦合系数。这种系数随着交叉加速度的方向而变化。交叉耦合系数在模型方程中以Kic表示。
  ●摆性
  摆性是检测质量和从检测质量的质量中心沿摆轴到枢轴距离的乘积。
  ●死区
  死区是指输人极限值之间的一个区间。在这个区间内,输人变化不引起输出的改变。死 区也有人称其为非灵敏区或钝感区。
  ●输入极限
  输人极限是输入量的极限,通常为正的和负的。在这个极限内变化时,加速度计具有规定 的性能。输人极限对线加速度计来说通常以g来表示。
  ●输出量程
  输出量程是输人量程与标度因数(刻度因数)之积。
  ●零位电压(零位输出}
  零位电压是对应零偏值的输出值,它可以用均方根值、峰-峰值或其他电测量值来表示。
  ●电零位
  电零位是传感器对应于零位电信号时的角度位置或线性位置。
  ●机械零位
  机械零位表示在没有外加加速度的情况下检测质量的位置。这个位置通常是在开路条件 下测定的,而对于某些类型的加速度计来说,这个位置可能是不定的。
  ●滞环误差
  当输人在全量程内循环一周后,如果在输人增加的方向上某一个输人信号对应的输出值 与在输人减小的方向上该输人信号对应的输出值之差为最大,那么,这个差值称为滞环误差。 滞环误差通常用等效输入来表示。
  ●误差带
  误差带是在规定的输出函数附近包含所有输出数据误差的一条带。它包括非线性、不重 复性、分辨率、滞环误差和输出数据中的其他不确定误差的综合影响。
  ●综合误差
  综合误差是输出数据偏离规定输出函数的最大偏差。综合误差包括滞环误差、分辨率、非 线性、不重复性以及输出数据的其他不确定误差等的影响。通常它以输出量程的百分比来。

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