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工业级加速度传感器的品牌和产品性能

时间:2021-06-25 点击次数:

工业级传感器在传感器市场上占有相当大的比重,其中欧、美、日等品牌占有较大的比重。但是,随着近年来中国工程技术的飞速发展,中国自主品牌也在这个细分领域逐渐跟上,并在高、中、低几个技术维度上与欧、美、日同台共舞。

作者从三个品牌的产品中挑选出与同类产品相同的工业级加速度传感器,通过产品技术参数解析了该传感器的部分性能特点和关键技术指标。

产业级加速度传感器关键技术指标

敏感性。

在满足谐振频率的前提下,满足较大频率要求,可以更方便地进行后端采样;

操作温度

在工业现场环境中,随时随地都会出现温度骤降,是否能有效地进行测量,直接影响测量的效率,所以工作温度范围应尽可能的宽。

反应时间。

在被测物体发生变化时,传感器不能立即反应,普遍存在时滞,延迟时间长即响应时间,响应时间越短越好。

撞击极限

即1秒内,感应器和壳体能承受的最大加速度冲击,一般在可承受冲击范围内,传感器仍能正常工作,冲击极限上限越高越好。

横纹肌纤维

当测量某一方向时,信号输出理论上应该是全感知的,但实际上在该方向的垂直方向上也有信号输出,这是由于横向效应所致,因此横向波长越小,性能越好。规范要求≤5%。

非非线性。

当输出量与输入量在一定的频率和幅度范围内成正比时,就成了线性变化。标定结果与实际传感器线性偏差的程度称为传感器非线性度。越小越好。

频响。

普通加速度传感器的工作频率上限是其自身谐振频率的1/3左右,通常加速度传感器的低频特性差,信号衰减严重,高频段线性度差,非线性影响较大。土木工程结构的频率范围为0.2~1kHz,而一般的机械设备多属中频段,频率范围为0.5~5kHz。高能量电源设备的频率范围可达5kHz以上,频率范围可达5kHz。此外,传感器安装刚度对传感器的频率范围也有一定的影响。在不同应用场景下,工业级加速度传感器的频响范围直接影响其测量效率。

由以上指标我们可以看出,工业级加速度传感器的范围比非工业级的传感器要宽得多,它的工作温度范围能够经受较大范围的高低温的循环转换,并且在这种情况下保证相对较好的灵敏度,同时要能够承受更大范围内的冲击,同时要承受高低温的冲击。这几个要素的集合,等于对传感器的研发设计和制造提出了很高的要求。生产过程中每一个微小的误差都会给传感器自身带来很大的影响。

目前,各种工程技术和前沿科技高速发展的趋势下,在工业传感器领域中,欧、美、日产品仍然具有很强的竞争力。但是随着全球市场需求的不断增长,相信中国传感器自主品牌将在未来走向世界,与国际厂商同台竞争,一争高下。当前国际形势风云变幻,时刻牵动着市场格局的变化。身为后发者,要坚持初心,坚定不移地走自主研发制造的正确路线。

1.压电效应:压电晶体在受力变形后,其内部会出现偏振现象,同时在两面产生符号相反的电荷,当测得的振动频率远远低于加速度计的固有频率(谐振频率)时,则力的变化与测得的加速度成正比。在外力消除后,再回到无电状态,这种现象称为“压电效应”。

2.在测量待测结构在工作状态时,最好使用带有“隔离”的传感器。若传感器本身没有隔离,则在传感器底部添加绝缘材料作为隔离装置。

3.所用传感器的工作频率范围,稍高于实际测量的带宽更合适。

4.轴向很重要,单轴加速度传感器通常用来测量简单的振动和加速度情况;双轴加速度传感器是测量沿X轴和Y轴的加速度和振动(前后、左右、右);三轴加速度传感器即将Z轴加入双轴加速度传感器,以用于复杂的三维定位和测量。

5.加速度传感器也受到振动频率范围的限制,必须与预期的使用频率相匹配。

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