加速度傳感器測量信號失真的原因
一、系統(tǒng)低頻響應(yīng)差
在我們使用加速度傳感器有時會碰到低頻場合測量時輸出信號出現(xiàn)失真的情況,用多種測量判斷方法還一時找不出故障出現(xiàn)的原因,令我們很頭疼。下面就針對低頻測量情況,和大家分享一下導(dǎo)致測量結(jié)果失真的因素有哪些:
二、系統(tǒng)低頻信噪比差
出現(xiàn)這個情況大多是由于加速度傳感器的低頻噪聲大,這就需要選用滿足低頻信噪比指標(biāo)的傳感器。
三、外界環(huán)境對測量信號的影響
這主要考慮瞬態(tài)環(huán)境溫度對傳感器造成的影響,可以對傳感器采用隔熱護(hù)套,選用溫度響應(yīng)系數(shù)小的傳感器來加以避免。
所以,只要出現(xiàn)加速度傳感器低頻測量信號失真情況,只要對比以上三點(diǎn),看看是哪個因素造成的,有針對性的進(jìn)行解決,可以起到事半功倍的效果。
加速度傳感器信號失真分析及解決
如果加速度傳感器大測量信號失真我們從兩個大的方面分析:信號輸出變小和偏置電壓不穩(wěn)定。其實(shí)想偏置電壓不穩(wěn)定這種情況,我們可以直接能判斷的是輸出信號與高頻誥次波疊加1,遇到這種情況一.般是由加速度傳感器的諧振頻率造成,我們可以選擇諧振頻率較高的傳感器。
而信號輸出變小這種情況我們]需要從四個方而去考慮:首先是由于供電電壓降低而造成測量量程范圍減小,這種長示需要史換電池或更正供電電壓。其次是因環(huán)境溫度與室溫不同而導(dǎo)致的偏置電壓超出規(guī)定的范圍,當(dāng)然這種我們需要采用偏置電壓穩(wěn)定的傳感器。再者還有由加速變傳感器的非線性造成,我們就需要采用量程大的傳感器。最后:種情況就是在長距離信號輸送時,恒流電壓源的恒電流不夠人,這種情況我們J需要根據(jù)信號頻率幅值選擇TF確的電壓源恒電流。以上.就是加速度傳感器大測量信號失真的幾種大的故障分析以及解決辦法。
而加速度傳感器小測量信號失真,我們需要從三個方面去考慮:信號忽大忽小不穩(wěn)定,外界環(huán)境噪聲對測量信號的影響以及測最系統(tǒng)噪聲對測量信號的影響。關(guān)于信號忽大忽小不穩(wěn)定一般是由瞬態(tài)溫度變化以全偏置電壓忽大忽小而造成輸出信號不穩(wěn)定,當(dāng)然這種情況我們]還是采用偏置電壓穩(wěn)定的傳感器來解決。
接下來我們分析的是測量系統(tǒng)噪聲對測量信號的影響:這種我們]按照四種情況分析,一是加速度傳 感器自身的電噪聲,我們需要檢定傳感器噪聲,選擇信噪比合適的傳感器。二是電纜引起的電噪聲,往往發(fā)生在與電荷輸出型傳感器配用的低噪聲電纜,我們是換用好的低噪聲屏蔽電纜。三是傳感器供電電源噪聲,這種我們肯定是要選用低噪聲供電電源或采用電池供電。四是數(shù)采系統(tǒng)的量程設(shè)置,當(dāng)然我們需要選擇合適的量程才行。
技術(shù)參數(shù):
精度在 1ms 以內(nèi)。
加速度 0Hz~1KHz;
速度 1Hz~1KHz;
位移 1Hz~1KHz;
采樣速率 32Hz~4kHz 可設(shè)定;
采樣分辨率 20bit,最高可達(dá) 3.9ug 分辨率
測量通道: 3 軸;
溫度測量-40℃ ~ 85℃,測量精度±0.5℃;
LORA 433MHz 免費(fèi)頻段;
建筑物內(nèi)傳輸有效距離>3000m(視距);
三軸加速度值(±8G);
三軸速度值(0-500mm/s);
三軸位移值(0-10mm);
三軸頻譜最高頻率以及幅度值
電池電壓、低電壓報(bào)警;
三軸重力矢量或傾斜度(可判斷傳感器位置是否有移動);
加速度時間波形(根據(jù)云端命令發(fā)送)
電池容量:電池單節(jié) 1 號鋰亞電池(電量 19000mA/H)。
也可以選擇 12V~24V 供電版本。
電池壽命:按 30 分鐘上報(bào)一次 > 3 年;
防護(hù)等級:IP67,表面耐腐蝕;
安裝方式:磁吸座/M8 螺紋/膠粘安裝可選;
頻響曲線
溫度曲線
最后我們分析的是外界環(huán)境噪聲對測量信號的影響:這個又分為接地回路造成的噪聲,避免多點(diǎn)接地,傳感器采用對地絕緣。電磁波的影響,采用雙層屏蔽殼的傳感器。強(qiáng)聲場的影響,采用雙層屏蔽殼的傳感器將有助于降低強(qiáng)聲場對加速度傳感器的影響。瞬態(tài)環(huán)境溫度變化,對用于超低頻測量的高靈敏度傳感器必須采用隔熱護(hù)套。和被測點(diǎn)的基座應(yīng)變影響,我們需要選用基座應(yīng)變小的剪切型加速度傳感器,盡量減小傳感器與被測物體間的接觸面積。
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