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加速度传感器的信号输出方式说明
 
更新时间:2019.01.10 浏览次数:
 

加速度传感器可分为压阻式加速度传感器,电容式加速度传感器和压电式加速度传感器, 压阻式一般有毫伏输出型mV和伏值输出V两种;而压电式加速度传感器一般有电荷输出型PE和低阻抗电压输出型(IEPE)和电流输出(4~20mA);电容式加速度传感器一般有毫伏输出型mV和伏值输出V两种这里重点先容一下压电式加速度传感器电荷输出型(PE)和低阻抗电压输出型(IEPE)。传统的压电加速度传感器传感器通过内部敏感芯体输出一个与加速度成正比的电荷信号。实际使用中传感器输出的高阻抗电荷信号必须通过二次仪表将其转换成低阻抗电压信号才能读取。由于高阻抗电荷信号非常容易受到干扰,所以传感器到二次仪表之间的信号传输必须使用低噪声屏蔽电缆。由于电子器件的使用温度范围有限,所以高温环境下的测量一般还是使用电荷输出型。IEPE型压电加速度传感器即通常所称的ICP型压电加速度传感器。压电传感器换能器输出的电荷通过装在传感器内部的前置放大器转换成低阻抗的电压输出。IEPE型传感器通常为二线输出形式,即采用恒电流电压源供电;直流供电和信号使用同一根线。通常直流电部分在恒电流电源的输出端通过高通滤波器滤去。IEPE型传感器的最大优点是测量信号质量好、噪声小、抗外界干扰能力强和远距离测量,特别是新型的数采系统很多已配备恒流电压源,因此,IEPE传感器能与数采系统直接相连而不需要任何其它二次仪表。在振动测试中IEPE传感器已逐渐取代传统的电荷输出型压电加速度传感器。


   另外:关于模拟输出 VS 数字输出:这个是最先需要考虑的。这个取决于你系统中和加速度传感器之间的接口。一般模拟输出的电压和加速度是成比例的,比如2.5V对应0g的加速度,2.6V对应于0.5g的加速度。数字输出一般使用脉宽调制(PWM)信号。如果使用的微控制器只有数字输入,比如BASIC Stamp,那就只能选择数字输出的加速度传感器了,但是问题是必须占用额外的一个时钟单元用来处理PWM信号,同时对处理器也是一个不小的负担。如果使用的微控制器有模拟输入口,比如PIC/AVR/OOPIC,可以非常简单的使用模拟接口的加速度传感器,所需要的就是在程序里加入一句类似"acceleration=read_adc()"的指令,而且处理此指令的速度只要几微秒。

 

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