FH131A20壓電式IEPE低頻高靈敏度加速度傳感器

1.     概述

壓電式低頻加速度傳感器是利用彈簧質(zhì)量系統(tǒng)原理。敏感芯體質(zhì)量受振動加速度作用后產(chǎn)生一個與加速度成正比的力，壓電材料受此力作用后沿其表面形成與這一力成正比的電荷信號（壓電晶體的正壓電效應(yīng)）。壓電式加速度傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、敏感件無源、無活動部件、剛度大、動態(tài)范圍寬、頻響寬、工作可靠、安裝方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，目前已成為沖擊振動測量技術(shù)中使用廣泛的一種傳感器。是被最為廣泛使用的振動測量傳感器壓電式加速度傳感器。

FH131A20壓電式低頻加速度傳感器是一種內(nèi)置了IEPE電路的低頻高靈敏度壓電式加速度計(jì)；它通過通過裝在傳感器內(nèi)部的前置放大器將電荷型壓電傳感器輸出的電荷轉(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，即采用恒流源供電；供電和信號使用同一根線。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計(jì)。

FH131A20壓電式低頻加速度傳感器具有靈敏度高、剛度大、頻響下限低等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用與航天、航空、交通、建筑、橋梁、工業(yè)監(jiān)測、科研教學(xué)、計(jì)量等領(lǐng)域的振動沖擊測量；特別適用于橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、建筑振動監(jiān)測、地震檢測、地面和基礎(chǔ)振動監(jiān)測等低震級、極低頻振動領(lǐng)域。

2.    技術(shù)指標(biāo)             

2.1.       測量范圍 ：±0.25g（5%ms-2）

2.2.       參考靈敏度： 20V/g（40Hz，1ms-2條件下）

2.3.       最大橫向靈敏度比： ＜5%

2.4.       頻響特性：0.05 ~ 200HZ （＜±10%）

2.5.       自振頻率：1.5kHz   

2.6.       極性：正向（加速度方向從底部指向傳感器）

2.7.       激勵電壓：+18 ~ +28VDC

2.8.       激勵電流：2 ~10 mA （恒流源）

2.9.       偏置電壓： 9-12VDC

2.10.   動態(tài)范圍： ±5Vp

2.11.   輸出電阻：＜100Ω

2.12.   噪       聲：＜3μVrms

2.13.   分  辨 率：＜0.0000005mg

2.14.   工作溫度：-40℃~120℃

2.15.   沖擊極限： ±50g（不供電）

2.16.   敏感結(jié)構(gòu)：剪切

2.17.   外殼材料：不銹鋼；

2.18.   敏  感  件：PZT-5

2.19.   安裝螺紋： M5

2.20.   質(zhì)        量：約820g

2.21.     輸出方式：  頂端BNC

2.22.   體       積：φ55x58

3.    工作原理

3.1.       壓電效應(yīng)

某些晶體，當(dāng)沿著一定方向作用力時，其內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在兩個表面產(chǎn)生符號相反的電荷；當(dāng)去掉外力時，又恢復(fù)到不帶電狀態(tài)；當(dāng)作用力改變，電荷的極性也隨之改變，晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比，上述現(xiàn)象為正壓電效應(yīng)。反之，如對晶體施加一交變電場，晶體本身將產(chǎn)生機(jī)械變形，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。