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传感器物理特性主要是指传感器尺寸和传感器重量。

时间:2013-07-24 09:09来源:正航仪器 作者:正航网络点击:

传感器物理特性主要是指传感器尺寸和传感器重量。

 传感器尺寸:多数情况下,小尺寸的小型传感器有利于减小对结构动态响应的潜在千扰效应。例如,具有小基座的加速度传感器对结构模态响应影响较小,特别适用于对中、高频的测量。但是,小型传感器??般灵敏度较低,所以常用于测量局部(如模块等)响应。若加上传感器后会使被测结构的质童与刚度等产生变化,从而影响实测结果,则要用小尺寸的小型传感器来测量。大尺寸或大基座的传感器可略微提高与传感器连接部位(被测部位)的结构刚度(特别是安装在中高频的薄蒙皮结构上时),同时也会导致加速度传感器附近的结构模态振型改变。绝缘螺栓或垫圈除提供电绝缘外,还可明显地衰减施加于结构的底座产生的刚度,使安装固有频率下降,从而使所测频率上限下降。

 对于大多数加速度传感器,尺寸和重量大致成比例,所以上述关于尺寸的讨论也适用于重量。加速度传感器的重量,或加速度传感器与结构之间固定装置的重量,能够对轻型被测结构(如电子组件或小型机电装置)的固有频率、振型、所测得的振动冲击量值产生明显的影响。当安装的传感器太多,以致使其重量相对整个结构不可忽略时,应进行带和不带传感器的结构有限元分析,以确定传感器重量对结构响应的影响。大捆电趣往往影响结构重量和阻尼,此时将各条电缆分离开可减小阻尼。

 信号适调器

在振动与冲击测量中,信号适调器是测量系统的重要组成部分。传感器的输出信号均需要经过适调,以适应电缆、记录和传输仪器的要求。信号适调器主要包括信号变换器、放大器、滤波器、微分器和积分器、电源及电缆等。在大多数情况下,信号适调是由具有一种或多种信号适调功能的独立仪器单元及其组合完成的。但是,随着技术的发展,一部分信号适调功能并入传感器中,如阻抗变换、信号放大等;而另一部分信号适调功能并入数据记录仪器或数据采集与记录仪器/系统,如信号放大、滤波和电源等。信号适调器主要采用两种前置放大器:电压放大器和电荷放大器。

 放大器的主要特性

金誉彩票官网 对于动力学环境数据采集,放大器较主要的特性是动态范围和频率范围。当信号超过放大器的动态范围时,将出现信号限幅或削波,导致信号失真;当信号为低幅值时,又可能被背景噪声淹没。所以,实测时要根据被测信号幅值的大小充分利用动态范围,从而保证实测到的振动与冲击信号的高质量。当输入严重过载时,某些放大器可出现饱和现象,复原时间可长达数秒,其输出呈现由于饱和所导致的正弦信号低频衰减。对于电荷放大器,未经滤波的传感器共振响应可导致电荷变换级饱和。

当电荷变换级复原时,可发现衰减的低频信号,这将导致从信号计算的频谱中出现虚假的低频峰值。其他一些放大器在过载时仅对信号削波,但应注意,后续的滤波可能掩盖这一失真的明显证据。

 滤波器

滤波器用于限制信号的带宽,以减少背景噪声和所需频率范围之外的系统特性(如传感器共振、混叠)的影响,滤波器的类型主要有:

①高通滤波器,用于衰减低频和通过高频。

②低通滤波器,用于衰减高频和通过低频。

金誉彩票官网 ③带通滤波器,为高通和低通的组合,用于通过低和高截止频率之间的频率。

④带阻滤波器,用于消除所关心频带内的一个窄频带信号分量。

 电源

一般仪器使用的电源应具有下列特性:

①调整到规定的恒定电压或电流;

②屏蔽,以防止附近电路的背景噪声干扰;

③使电源线对数据的干扰降至最小;

④当几个通道共用同一电源时,各自电源应隔离,以防止其中一个通道故障导致对所有通道的噪声干扰:

⑤所有电源具有适当的功率储备,以防止功率负载达到峰值时过载。

 动态情号分析系统/采集、处理、储存装置

振动与冲击信号经传感器转换,经适调和放大后是一个随时间变化的电压信号,即振动与冲击的时域信号。当今的动态信号分析系统可在现场实测的同时,一边对实测的模拟信号通过采样使其变成数字信号,将其储存在硬盘或移动硬盘中;一边进行实时处理与分析,看实测到的信号是否满足要求。但要在工程上应用,仍需通过一系列的分析、处理、归纳和规范化后才能变成工程上有用的信息。

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