压电加速度传感器选择和使用时的注意事项

声振之家 19700101

压电加速度传感器

来源：综合自深圳市杰英特传感仪器有限公司网站《压电式加速度传感器的安装技术与注意事项》和路易EXAM在百度文库分享的《振动传感器原理总结》

压电式加速度计具有体积小、重量轻（一般重几十克，最轻的甚至只有0.4克）、量程大（可达104g）、工作频带宽（本身固有频率最高的可达105Hz以上）等优点，是广泛采用的振动传感器。根据各种测量要求，压电式加速度计有多种型号可供选择。在选择和使用压电式加速度计时，还应注意以下各点：

1. 灵敏度和频率范围之间的矛盾

通常几何尺寸较小的加速度计具有较高的固频率，因而具有较高的工作频带；但是几何尺寸较小的加速度计其灵敏度也较低。

2. 注意安装固定方法

加速度计的主轴方向应与被侧振动方向一致。对于体积较小的加速度计，做到这一点是必须十分仔细的。当存在与主轴方向向垂直的振动时，在保持主轴方向与被侧振动方向严格一致的同时，最好注意使横向最小灵敏度方向与垂直振动方向一致。许多加速度计上用一红点来标明最小灵敏度方向。

3. 接线电缆的固定

由于压电式加速度计是高阻抗仪器，要特别注意防止所谓“噪声干扰”。接线电缆受到动力弯曲、压缩、拉伸等作用时会引起导体和屏蔽之间的局部电容和电荷的变化，从而形成“噪声干扰”。因此，接线电缆要尽可能固定好，以避免相对运动。

4. 避免接地回路

加速度计的安装以及与前置放大器、分析仪等仪表的连接，若形成接地回路，则通过地回路压降将影响测量效果，测量信号会混入“交流声”。避免形成接地回路的方法是保证整个测量系统只在一点接地。

5. 背景噪声水平的监测

为了保证测量结果的精确性，最好能经常检测振动量测系统的背景噪声水平。方法是将加速度计安装在现场的“无振动”物体上，测量此时的“视在振动”水平。要想在实际振动测量中获得合理的精确度，“视在振动水平”应小于被测振动量的1/3。换句话说，背景噪声的电平至少要比被测振动电平低10dB。

6. 加速度计极性的考虑

对于振动测量，可不必考虑加速度计极性；对于冲击测量时，应了解后续三次仪表是否对极性有要求。

7. 测试构件安装表明处理

一般，传感器的底面经研磨光洁度<3μm，安装传感器前，用户也应对被测构件的表面打磨，提高光洁度及平整度；另外，在传感器与构件结合面间，最好涂上一层硅脂，增加接触，且对传感器的高频响应也会有所改善。

8. 测试构件传感器安装孔深度及安装力矩

测试构件的安装孔需要配合螺栓确定其深度，且安装力矩要合适，推荐安装力矩为3Nm。对于大型超低频传感器，当采用螺钉安装时，用手轻拧即可；该类传感器水平任意面均可利用自重进行地脉动测试。

9. 加速度计安装块的使用

孔安装工装及保护为适合特殊的现场，有时要自制一些加速度计安装块。传感器如需浮置，可采取绝缘材料的安装转接块，使其与被测物绝缘，或选用绝缘型产品。在潮湿处使用，需对接线插头部位采取密封措施，以保证加速度计的绝缘良好，建议采用703硅胶涂抹。在水中使用要选用防水型产品。工业现场在线安装可采用保护罩防护的安装形式。当然具体的加速度传感器产品，也应选择用适当的的安装方式，以免造成不必要的损失和麻烦。