工業(yè)級(jí)傳感器在傳感器市場(chǎng)上占有相當(dāng)大的比重，其中歐、美、日等品牌占有較大的比重。但是，隨著近年來(lái)中國(guó)工程技術(shù)的飛速發(fā)展，中國(guó)自主品牌也在這個(gè)細(xì)分領(lǐng)域逐漸跟上，并在高、中、低幾個(gè)技術(shù)維度上與歐、美、日同臺(tái)共舞。
作者從三個(gè)品牌的產(chǎn)品中挑選出與同類產(chǎn)品相同的工業(yè)級(jí)加速度傳感器，通過(guò)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)解析了該傳感器的部分性能特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。
產(chǎn)業(yè)級(jí)加速度傳感器關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)
敏感性。
在滿足諧振頻率的前提下，滿足較大頻率要求，可以更方便地進(jìn)行后端采樣；
操作溫度
在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，隨時(shí)隨地都會(huì)出現(xiàn)溫度驟降，是否能有效地進(jìn)行測(cè)量，直接影響測(cè)量的效率，所以工作溫度范圍應(yīng)盡可能的寬。
反應(yīng)時(shí)間。
在被測(cè)物體發(fā)生變化時(shí)，傳感器不能立即反應(yīng)，普遍存在時(shí)滯，延遲時(shí)間長(zhǎng)即響應(yīng)時(shí)間，響應(yīng)時(shí)間越短越好。
撞擊極限
即1秒內(nèi)，感應(yīng)器和殼體能承受的最大加速度沖擊，一般在可承受沖擊范圍內(nèi)，傳感器仍能正常工作，沖擊極限上限越高越好。
橫紋肌纖維
當(dāng)測(cè)量某一方向時(shí)，信號(hào)輸出理論上應(yīng)該是全感知的，但實(shí)際上在該方向的垂直方向上也有信號(hào)輸出，這是由于橫向效應(yīng)所致，因此橫向波長(zhǎng)越小，性能越好。規(guī)范要求≤5%。
非非線性。
當(dāng)輸出量與輸入量在一定的頻率和幅度范圍內(nèi)成正比時(shí)，就成了線性變化。標(biāo)定結(jié)果與實(shí)際傳感器線性偏差的程度稱為傳感器非線性度。越小越好。
頻響。
普通加速度傳感器的工作頻率上限是其自身諧振頻率的1/3左右，通常加速度傳感器的低頻特性差，信號(hào)衰減嚴(yán)重，高頻段線性度差，非線性影響較大。土木工程結(jié)構(gòu)的頻率范圍為0.2~1kHz，而一般的機(jī)械設(shè)備多屬中頻段，頻率范圍為0.5~5kHz。高能量電源設(shè)備的頻率范圍可達(dá)5kHz以上，頻率范圍可達(dá)5kHz。此外，傳感器安裝剛度對(duì)傳感器的頻率范圍也有一定的影響。在不同應(yīng)用場(chǎng)景下，工業(yè)級(jí)加速度傳感器的頻響范圍直接影響其測(cè)量效率。
由以上指標(biāo)我們可以看出，工業(yè)級(jí)加速度傳感器的范圍比非工業(yè)級(jí)的傳感器要寬得多，它的工作溫度范圍能夠經(jīng)受較大范圍的高低溫的循環(huán)轉(zhuǎn)換，并且在這種情況下保證相對(duì)較好的靈敏度，同時(shí)要能夠承受更大范圍內(nèi)的沖擊，同時(shí)要承受高低溫的沖擊。這幾個(gè)要素的集合，等于對(duì)傳感器的研發(fā)設(shè)計(jì)和制造提出了很高的要求。生產(chǎn)過(guò)程中每一個(gè)微小的誤差都會(huì)給傳感器自身帶來(lái)很大的影響。
目前，各種工程技術(shù)和前沿科技高速發(fā)展的趨勢(shì)下，在工業(yè)傳感器領(lǐng)域中，歐、美、日產(chǎn)品仍然具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。但是隨著全球市場(chǎng)需求的不斷增長(zhǎng)，相信中國(guó)傳感器自主品牌將在未來(lái)走向世界，與國(guó)際廠商同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)，一爭(zhēng)高下。當(dāng)前國(guó)際形勢(shì)風(fēng)云變幻，時(shí)刻牽動(dòng)著市場(chǎng)格局的變化。身為后發(fā)者，要堅(jiān)持初心，堅(jiān)定不移地走自主研發(fā)制造的正確路線。
1.壓電效應(yīng)：壓電晶體在受力變形后，其內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)偏振現(xiàn)象，同時(shí)在兩面產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)測(cè)得的振動(dòng)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于加速度計(jì)的固有頻率(諧振頻率)時(shí)，則力的變化與測(cè)得的加速度成正比。在外力消除后，再回到無(wú)電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為“壓電效應(yīng)”。
2.在測(cè)量待測(cè)結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)時(shí)，最好使用帶有“隔離”的傳感器。若傳感器本身沒(méi)有隔離，則在傳感器底部添加絕緣材料作為隔離裝置。
3.所用傳感器的工作頻率范圍，稍高于實(shí)際測(cè)量的帶寬更合適。
4.軸向很重要，單軸加速度傳感器通常用來(lái)測(cè)量簡(jiǎn)單的振動(dòng)和加速度情況；雙軸加速度傳感器是測(cè)量沿X軸和Y軸的加速度和振動(dòng)(前后、左右、右)；三軸加速度傳感器即將Z軸加入雙軸加速度傳感器，以用于復(fù)雜的三維定位和測(cè)量。
5.加速度傳感器也受到振動(dòng)頻率范圍的限制，必須與預(yù)期的使用頻率相匹配。
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