BVM-PC-50壓電加速度傳感器

    一、簡介

我公司生產(chǎn)的BVM-PC系列壓電加速度傳感器結(jié)構(gòu)，品種齊全?？梢詽M足頻率范圍0.1Hz-20kHz,量程范圍0.00005g-30000g的振動(dòng)與沖擊測(cè)量的使用要求；有著與國外產(chǎn)品相近的技術(shù)指標(biāo)和環(huán)境特性指標(biāo)；可方便地與我公司生產(chǎn)的全系列產(chǎn)品及國內(nèi)外同類儀器配接；產(chǎn)品出廠前均經(jīng)過老化處理及嚴(yán)格的檢驗(yàn)，可靠性高。

    二、工作原理及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式

1.工作原理

壓電加速度傳感器是一種機(jī)電換能器，內(nèi)部主要由敏感質(zhì)量和壓電元件組成。它利用壓電元件---壓電陶瓷、壓電石英等的壓電效應(yīng)：當(dāng)壓電加速度傳感器受到振動(dòng)加速度a后，壓電元件的兩面會(huì)受到與振動(dòng)加速度成正比的力F，由F = ma ，當(dāng)質(zhì)量m一定時(shí)，力F就只與加速度a成正比。根據(jù)“壓電效應(yīng)”原理，壓電加速度傳感器就產(chǎn)生了一個(gè)與振動(dòng)加速度成正比的電荷Q。所以當(dāng)壓電加速度傳感器感受加速度后，即輸出與加速度成正比的電荷量。

壓電加速度傳感器等效于一個(gè)電荷源和一只電容器并聯(lián)，其等效電路如圖1所示。其中：Ca—加速度傳感器電容，Ra—加速度傳感器漏電阻。因?yàn)?/span>Ra→∞，在計(jì)算中可以忽略不計(jì)，則：U_O  = Q /Ca 。

壓電加速度傳感器承受單位加速度能輸出電荷量的多少，稱其為電荷靈敏度，單位是pC/ms^－2（微微庫侖/米· 秒^－2），工程上常用重力加速度g為加速度單位，（1g = 9.80665ms^－2）。

壓電加速度傳感器的靈敏度S_Q和電壓靈敏度S_V兩種表示法。它們間的換算關(guān)系是：S_V  = S_Q /Ca 。

通常加速度傳感器的靈敏度是在振動(dòng)臺(tái)上校準(zhǔn)和標(biāo)定的。

2．內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式

基座隔離中心壓縮：換能元件采用“硬性”壓電陶瓷，受大加速度信號(hào)后回零性和幅值線性好，電纜連于傳感器基座上，避免了大加速度信號(hào)引起的接插不良等弊端。是為測(cè)量沖擊和大振動(dòng)量級(jí)而專門設(shè)計(jì)的傳感器。

三、主要技術(shù)指標(biāo)

BVM-PC系列壓電加速度傳感器主要技術(shù)指標(biāo)符合JJG 233-96《壓電加速度計(jì)檢定規(guī)程》的要求。其主要技術(shù)指標(biāo)見表1，環(huán)境特性指標(biāo)見表2。

BVM-PC系列壓電加速度傳感器主要技術(shù)指標(biāo)      

頻率范圍：0.5Hz - 5KHz
量程：±2000g
靈敏度：50pC/g
溫度：-40℃ - 120℃
尺寸：20×39mm
重量：35克
安裝方式：M5螺孔

電氣接口：TNC

     四、使用注意事項(xiàng)

1. 傳感器的選配：

（1）體積、重量：傳感器作為被測(cè)物體的附加質(zhì)量，必然會(huì)影響其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。因此要求傳感器的質(zhì)量m_a遠(yuǎn)小于被測(cè)物體傳感器安裝點(diǎn)的動(dòng)態(tài)質(zhì)量m ，對(duì)于有些被測(cè)構(gòu)件雖然作為一個(gè)整體質(zhì)量很大，但是在傳感器安裝的局部，例如一些薄壁結(jié)構(gòu)，傳感器的質(zhì)量已經(jīng)可以與結(jié)構(gòu)局部質(zhì)量相比擬，將會(huì)使結(jié)構(gòu)的局部運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受到影響。在這種情況下，要求傳感器體積和重量都盡可能小。

由于傳感器質(zhì)量的影響，會(huì)使被測(cè)構(gòu)件的振動(dòng)加速度a降低,其降低的加速度Δa可用下式估算：△a = a  [ 1－m /( m_a＋m ) ]。           （2）安裝諧振頻率：傳感器用戶手冊(cè)給出的上限頻率為+10%頻響，大約為安裝諧振頻率的1/3。如果要求上限頻率誤差為+5%，大約為安裝諧振頻率的1/5。

（3）靈敏度：在滿足頻響和量程要求的條件下, 越大越好，這樣可降低信號(hào)調(diào)理器的增益（采用×1即可），提高系統(tǒng)的信噪比。

  2. 傳感器的安裝：

以單軸為例，側(cè)端輸出外形如下頁圖2所示，頂端輸出外形如下頁圖3所示：

傳感器與被測(cè)試件接觸的表面要清潔，平滑，不平度應(yīng)小于0.01mm，安裝螺孔軸線與測(cè)試方向一致。如安裝表面較粗糙時(shí)，可在接觸面上涂些清潔的硅脂，以改善耦合。測(cè)量沖擊時(shí)，由于沖擊脈沖具有很大的瞬態(tài)能量，故傳感器與結(jié)構(gòu)的連接必須十分可靠，用鋼螺釘。如現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境需單點(diǎn)接地，以避免地電回路噪聲對(duì)測(cè)量的影響，請(qǐng)采取使加速度傳感器與構(gòu)件絕緣的安裝措施，或選用能滿足試驗(yàn)要求的其本身結(jié)構(gòu)對(duì)地絕緣的加速度傳感器。

(1)螺釘安裝：每只壓電加速度傳感器出廠時(shí)配有一只安裝螺釘，用它將加速度傳感器和被測(cè)試物體固定即可。M5安裝螺釘推薦安裝力矩 20Kgf.cm。

(2)磁力安裝座連接：磁力安裝座分對(duì)地絕緣和對(duì)地不絕緣兩種。在低頻小加速度測(cè)試試驗(yàn)中，如被測(cè)物為鋼鐵結(jié)構(gòu)，且不宜鉆安裝螺孔的試驗(yàn)件（如機(jī)床、發(fā)動(dòng)機(jī)等），磁力安裝座提供了一種方便的傳感器安裝方法。但在加速度超過200g，溫度超過150℃時(shí)不宜采用。

(3)可用多種膠粘劑粘接：膠接面要平整光潔，并需按膠接工藝清洗膠接面。對(duì)大加速度的測(cè)量，請(qǐng)計(jì)算膠接強(qiáng)度。

    五、附件及隨機(jī)文件

1.安裝螺釘                                           1個(gè)

2.檢定證書                                           1份