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加速度傳感器的信號(hào)輸出方式說明
 
錄入時(shí)間:2019-01-10 10:23:06瀏覽次數(shù):1
 

加速度傳感器可分為壓阻式加速度傳感器,電容式加速度傳感器和壓電式加速度傳感器, 壓阻式一般有毫伏輸出型mV和伏值輸出V兩種;而壓電式加速度傳感器一般有電荷輸出型PE和低阻抗電壓輸出型(IEPE)和電流輸出(4~20mA);電容式加速度傳感器一般有毫伏輸出型mV和伏值輸出V兩種;這里重點(diǎn)介紹一下壓電式加速度傳感器電荷輸出型(PE)和低阻抗電壓輸出型(IEPE)。傳統(tǒng)的壓電加速度傳感器傳感器通過內(nèi)部敏感芯體輸出一個(gè)與加速度成正比的電荷信號(hào)。實(shí)際使用中傳感器輸出的高阻抗電荷信號(hào)必須通過二次儀表將其轉(zhuǎn)換成低阻抗電壓信號(hào)才能讀取。由于高阻抗電荷信號(hào)非常容易受到干擾,所以傳感器到二次儀表之間的信號(hào)傳輸必須使用低噪聲屏蔽電纜。由于電子器件的使用溫度范圍有限,所以高溫環(huán)境下的測量一般還是使用電荷輸出型。IEPE型壓電加速度傳感器即通常所稱的ICP型壓電加速度傳感器。壓電傳感器換能器輸出的電荷通過裝在傳感器內(nèi)部的前置放大器轉(zhuǎn)換成低阻抗的電壓輸出。IEPE型傳感器通常為二線輸出形式,即采用恒電流電壓源供電;直流供電和信號(hào)使用同一根線。通常直流電部分在恒電流電源的輸出端通過高通濾波器濾去。IEPE型傳感器的最大優(yōu)點(diǎn)是測量信號(hào)質(zhì)量好、噪聲小、抗外界干擾能力強(qiáng)和遠(yuǎn)距離測量,特別是新型的數(shù)采系統(tǒng)很多已配備恒流電壓源,因此,IEPE傳感器能與數(shù)采系統(tǒng)直接相連而不需要任何其它二次儀表。在振動(dòng)測試中IEPE傳感器已逐漸取代傳統(tǒng)的電荷輸出型壓電加速度傳感器。


   另外:關(guān)于模擬輸出 VS 數(shù)字輸出:這個(gè)是最先需要考慮的。這個(gè)取決于你系統(tǒng)中和加速度傳感器之間的接口。一般模擬輸出的電壓和加速度是成比例的,比如2.5V對應(yīng)0g的加速度,2.6V對應(yīng)于0.5g的加速度。數(shù)字輸出一般使用脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)。如果使用的微控制器只有數(shù)字輸入,比如BASIC Stamp,那就只能選擇數(shù)字輸出的加速度傳感器了,但是問題是必須占用額外的一個(gè)時(shí)鐘單元用來處理PWM信號(hào),同時(shí)對處理器也是一個(gè)不小的負(fù)擔(dān)。如果使用的微控制器有模擬輸入口,比如PIC/AVR/OOPIC,可以非常簡單的使用模擬接口的加速度傳感器,所需要的就是在程序里加入一句類似"acceleration=read_adc()"的指令,而且處理此指令的速度只要幾微秒。

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