壓電加速度傳感器選擇和使用時(shí)的注意事項(xiàng)

壓電式加速度計(jì)具有體積小、重量輕（一般重幾十克，較輕的甚至只有0.4克）、量程大（可達(dá)104g）、工作頻帶寬（本身固有頻率較高的可達(dá)105Hz以上）等優(yōu)點(diǎn)，是廣泛采用的振動(dòng)傳感器。根據(jù)各種測量要求，壓電式加速度計(jì)有多種型號(hào)可供選擇。在選擇和使用壓電式加速度計(jì)時(shí)，還應(yīng)注意以下各點(diǎn)：

1. 靈敏度和頻率范圍之間的矛盾

通常幾何尺寸較小的加速度計(jì)具有較高的固頻率，因而具有較高的工作頻帶；但是幾何尺寸較小的加速度計(jì)其靈敏度也較低。

2. 注意安裝固定方法

加速度計(jì)的主軸方向應(yīng)與被側(cè)振動(dòng)方向一致。對于體積較小的加速度計(jì)，做到這一點(diǎn)是須十分仔細(xì)的。當(dāng)存在與主軸方向向垂直的振動(dòng)時(shí)，在保持主軸方向與被側(cè)振動(dòng)方向嚴(yán)格一致的同時(shí)，注意使橫向較小靈敏度方向與垂直振動(dòng)方向一致。許多加速度計(jì)上用一紅點(diǎn)來標(biāo)明較小靈敏度方向。

3. 接線電纜的固定

由于壓電式加速度計(jì)是高阻抗儀器，要特別注意防止所謂“噪聲干擾”。接線電纜受到動(dòng)力彎曲、壓縮、拉伸等作用時(shí)會(huì)引起導(dǎo)體和屏蔽之間的局部電容和電荷的變化，從而形成“噪聲干擾”。因此，接線電纜要盡可能固定好，以避免相對運(yùn)動(dòng)。

4. 避免接地回路

加速度計(jì)的安裝以及與前置放大器、分析儀等儀表的連接，若形成接地回路，則通過地回路壓降將影響測量效果，測量信號(hào)會(huì)混入“交流聲”。避免形成接地回路的方法是保證整個(gè)測量系統(tǒng)只在一點(diǎn)接地。

5. 背景噪聲水平的監(jiān)測

為了保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，能經(jīng)常檢測振動(dòng)量測系統(tǒng)的背景噪聲水平。方法是將加速度計(jì)安裝在現(xiàn)場的“無振動(dòng)”物體上，測量此時(shí)的“視在振動(dòng)”水平。要想在實(shí)際振動(dòng)測量中獲得合理的準(zhǔn)確度，“視在振動(dòng)水平”應(yīng)小于被測振動(dòng)量的1/3。換句話說，背景噪聲的電平至少要比被測振動(dòng)電平低10dB。

6. 加速度計(jì)極性的考慮

對于振動(dòng)測量，可不必考慮加速度計(jì)極性；對于沖擊測量時(shí)，應(yīng)了解后續(xù)三次儀表是否對極性有要求。

7. 測試構(gòu)件安裝表明處理

一般，傳感器的底面經(jīng)研磨光潔度<3μm，安裝傳感器前，用戶也應(yīng)對被測構(gòu)件的表面打磨，提高光潔度及平整度；另外，在傳感器與構(gòu)件結(jié)合面間，涂上一層硅脂，增加接觸，且對傳感器的高頻響應(yīng)也會(huì)有所改善。

8. 測試構(gòu)件傳感器安裝孔深度及安裝力矩

測試構(gòu)件的安裝孔需要配合螺栓確定其深度，且安裝力矩要合適，推薦安裝力矩為3Nm。對于大型超低頻傳感器，當(dāng)采用螺釘安裝時(shí)，用手輕擰即可；該類傳感器水平任意面均可利用自重進(jìn)行地脈動(dòng)測試。

9. 加速度計(jì)安裝塊的使用

孔安裝工裝及保護(hù)為適合特殊的現(xiàn)場，有時(shí)要自制一些加速度計(jì)安裝塊。傳感器如需浮置，可采取絕緣材料的安裝轉(zhuǎn)接塊，使其與被測物絕緣，或選用絕緣型產(chǎn)品。在潮濕處使用，需對接線插頭部位采取密封措施，以保證加速度計(jì)的絕緣良好，建議采用703硅膠涂抹。在水中使用要選用防水型產(chǎn)品。工業(yè)現(xiàn)場在線安裝可采用保護(hù)罩防護(hù)的安裝形式。當(dāng)然具體的加速度傳感器產(chǎn)品，也應(yīng)選擇用適當(dāng)?shù)牡陌惭b方式，以免造成不必要的損失和麻煩。

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