振动传感器选型是一项关键任务,尤其在振动测试中,因为它们广泛应用于各种工业领域。选型主要依据传感器测量振动参量的不同类型,包括位移传感器、速度传感器和加速度传感器。其中,加速度传感器因其生产工艺成熟、频响范围广、动态范围大和安装便利性而成为振动测试中的首选。
1. **传感器分类**:
- **有源传感器**:如ICP/IEPE型加速度传感器和零频加速度传感器,这类传感器需要外部能源激发,能量转换过程可能导致噪声。工作原理是将非电能量转化为电能量输出。
- **无源传感器**:如压电式传感器和应变片,无需外部电源,对测量系统的影响较小,如应变片(花)。
2. **隔离与非隔离传感器**:
- **隔离传感器**:如应变片(花),通过物理隔离确保电流不会在传感器和被测结构间流动,如图1所示。这种设计减少了电磁干扰,但可能需要额外的隔离器件。
- **非隔离传感器**:如热电偶和某些加速度传感器,允许电流流通,但需注意接地问题,如使用浮地或隔离地线来避免接地循环。
3. **加速度计选型要点**:
- 加速度计是振动测量中的关键设备,其特点是工艺成熟、动态范围大、频率响应宽、线性度高和稳定性强。在实际应用中,需要根据具体项目的需求,考虑以下因素:
- **测量范围**:根据振动频率范围选择适合的传感器类型,如位移传感器适用于低频,速度传感器中频,加速度计则高频。
- **精度要求**:根据项目对测量精度的要求来选择线性度良好的产品。
- **环境适应性**:考虑工作环境对传感器的影响,如温度、湿度、防护等级等。
- **成本和可用性**:评估不同品牌和型号的成本效益,确保可靠性和供应商支持。
- **安装便捷性**:考虑传感器的安装方式和复杂程度,选择易于安装和维护的产品。
4. **选型原则**:
- 结合实际应用场景,综合考虑传感器的技术参数、性能指标、价格、可靠性和供应商的服务等因素。
- 对于特定的振动测试系统,可能还需要考虑传感器与测量系统的兼容性,以及后续的数据处理和分析需求。
总结来说,振动传感器的选型涉及到对传感器性能特性的深入理解,以及对项目需求和实际环境的准确把握。通过明确分类、了解不同类型的优势和局限,以及遵循适当的选型原则,才能确保所选传感器能够满足振动测试的精确度和可靠性要求。