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加速度傳感器橫向靈敏度測試方法

更新時間:2024-10-23   點擊次數:452次

靈敏度是加速度傳感器的基礎性指標,用于評估傳感器對振動烈度的響應敏感性。人們通常講的靈敏度是指加速度傳感器的正向靈敏度,也即敏感方向的靈敏度,它是一個有量綱的物理量,其單位通常為mV/g。它的測量方法此文不做探討,這里我們探討的是橫向靈敏度的測試方法。

橫向靈敏度是指垂直于敏感方向的靈敏度,在垂直方向上,用戶不期望看到信號輸出,希望是零信號輸出,但基于敏感器件原理以及裝配工藝偏差,零信號輸出是不可能的。既然不能避免,那么這個靈敏度控制得越小越好。小到什么程度呢?業內通常用相對靈敏度來衡量,用橫向輸出信號除以正向輸出信號得到的百分比值來度量。所以,橫向靈敏度是一個無量綱的百分比值,一般地,加速計的橫向靈敏度標稱在5%以內,也就是說,如果一只加速計的正向靈敏度是100mV/g,那么其橫向靈敏度不能超過5mV/g。

橫向靈敏度指標定了,怎么測試呢?這里需要一步理解橫向靈敏度的概念。前面講了,橫向靈敏度是指垂直于敏感方向的靈敏度。問題來了,敏感方向是的,垂直于敏感方向的是一個360度的平面,那么在這個360度的平面內,哪個方向的靈敏度代表橫向靈敏度呢?答案是:輸出的方向。所以,找到輸出方向成為橫向靈敏度的核心技術點,也是核心技術難點,需要在連續振動過程中,讓傳感器旋轉一周,并且在這個過程中連續采集信號。由于實施困難,業內鮮有具備能力的設備可以測試橫向靈敏度。大家都是怎么做的呢?

下面介紹有代表性的兩種測試方法(注:這兩種方法都不能準確解釋橫向靈敏度)。

種方法:取一個便于安裝的方向測試得到橫向輸出信號,用這個信號直接與正向信號比。這個測試結果大大美化了橫向靈敏度,對用戶是一種“欺騙"。

第二種方法:取一對相互垂直的安裝方向測到2個橫向靈敏度信號,把這2個信號和方根,用和方根值與正向信號比較。這種方法比一種好很多,基本能反映橫向靈敏度值,但是仍讓不是真實的橫向靈敏度值,因為在另一組相互垂直的方向上可能得到更高的值。所以,這種測試方法仍然美化了產品質量,只是比種方法要“善良"一些。

森瑟科技采用第三種方案,是真正能夠解釋橫向靈敏度的測試方法,我們稱之為“矢量測試法"。森瑟科技發明了一種設備,把一根橫梁偏心安裝在一對同步齒輪上,同步齒輪旋轉一周過程中,橫梁也旋轉一周,但始終指向同一方向,由于離心力的作用,橫梁上的任意一點的受力方向經歷了360度整個周期的變化。所以,把傳感器安裝在橫梁的任何位置,都能測出360度全范圍內的靈敏度值,用高速數采采集信號,設計算法找到360度全周期的值,用值與正向靈敏度比較,得到真實的橫向靈敏度值。

森瑟科技“矢量測試法"設備加速度通過面板調速器(ω)調節,橫梁的偏心距(r)是固定的,設備產生的加速度算法基于如下公式:a=ω2r

設備實物照片如下:

設備01.png

設備號:2017100557216


服務熱線
13430557816

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