1. 重量
传感器作为被测物体的附加质量,会影响其运动状态。要求传感器的质量ma远小于被测物体安装 点的动态质量m。
由于传感器质量影响,会使被测构件的振动加速度a降低,其降低的加速度
2. 频率响应
低频响应特性:加速度传感器的下限频率为-10%频响。当测试信号频率在5Hz以下时,应选择诸如隔离剪切结构等隔离基座应变、热释电效应等环境干扰性能好的加速度传感器。应变类加速度传感器具有响应静态信号的特性。
高频响应特性:高频响应取决于公式
其中f0为谐振频率;k为敏感结构的组合刚度;m为质量块大小。在敏感结构的组合刚度一定的前提下,质量块越大,谐振频率越低。大的质量块将产生高机械增益,传感器的灵敏度高、噪声低、频率范围窄。相反,小质量块将产生低机械增敏,传感器灵敏度低,输出小,但频率范围宽。
传感器的安装方式也会影响传感器的频率响应(不影响振幅),安装面要平整、光洁,安装选择应根据方便、安全的原则。以下为同一只压电加速度传感器不同安装方式的使用频率:螺钉刚性连接(±10%误差)10kHz;环氧胶或502粘接安装6kHz;磁力吸座安装2kHz;双面胶安装1kHz。
3. 灵敏度
在电路不放大的基础上,质量块越大,传感器的灵敏度越高,系统的信噪比越高,抗干扰能力和分辨率也越强。灵敏度的选择受重量、频率响应和量程的制约。一般来讲,在满足频响、重量和量程的要求下,应尽量选择高灵敏度的传感器,这样可降低信号调理器的增益,提高系统的信噪比。
4. 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。中心压缩型频响高于剪切型,剪切型对环境适应性好于中心压缩型。如压电式加速度传感器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,这样所获得的信号波动小,稳定性好。