加速度传感器选型

压电加速度传感器因其频响宽、动态范围大、可靠性高、使用方便， 受到广泛应用。

在一般通用振动测量时，用户主要关心的技术指标为： 灵敏度、频率范围，内部结构、内

置电路型与纯压电型的区别，现场环境与后续仪器配置等。

一、灵敏度的选择

制造商在产品介绍或说明书中一般都给出传感器的灵敏度和    考量 程范围，目的是让

用户在选择不同灵敏度的加速度传感器时能方便地选 出合适的产品，zui小加速度测量值也

称zui小分辨率，考虑到后级放大电 路噪声问题，应尽量远离zui小可用值，以确保*信噪

比。zui大测量极限要考虑加速度传感器自身的非线性影响和后续仪器的zui大输出电压。

估算方法：zui大被测加速度×传感器电荷（电压）灵敏度，其数值是否 超过配套仪器的

zui大输入电荷（电压）值。建议如已知被测加速度范围 可在传感器指标中的"    考量程范围"

中选择（兼顾频响、重量  ，） 同   时，在频响、质量允许的情况下，尽量选择高灵敏度的传感

器，以提高后续仪器输入信号，提高信噪比。在兼顾频响、质量的同时，可    照以下范围选

择传感器灵敏度：以电荷输出型压电加速度传感器为例：

1、土木工程和超大型机械结构的振动在 0.1g-10g  （1g=9.81m/s  2）左右，可选电荷灵敏度在

300pC/ms  -2  ～ 30pC/ms  -2  的压电加速度传感器，属于电荷输出型压电加速度传感器

2、特殊的土木结构（如桩基）和机械设备的振  动在   100ms  -2  ～1000ms  -2，可选择

20pC/ms  -2  ～2pC/ms  -2  的加速度传感器。

3、冲击，碰撞测量量程一般   10000ms-2

0.2pC/ms  -2  ～ 0.002pC/ms  -2 的加速度传感器。

二、频率选择

～1000000ms  -2，可选则传感器灵敏度是

制造商给出的加速度传感器的频响    线是用螺钉刚性连接安装的。

一般将    线分成二段：谐振频率和使用频率。使用频率是按灵敏度偏差 给出的，有

±10%、±5%、±3dB。谐振频率一般是避开不用的，但也有 特例，如轴承故障检测。选择加

速度传感器的频率范围应高于被测试件的振动频率。有倍频 分析要求的加速度传感器频率

响应应更高。土木工程一般是低频振动， 加速度传感器频率响应范围可选择 0.2Hz～1kHz，

机械设备一般是中频 段，可根据设备转速、设备刚度等因素综合估算振动频率，选择

0.5Hz～  5kHz  的加速度传感器。如发电机转速在  3000rms  时，除以  60s  此时它的 主频率

为  50Hz。碰撞、冲击测量高频居多。

加速度传感器的安装方式不同也会改变使用频响（对振动值影响不 大）。

安装面要平整、光洁，安装选择应根据方便、安全的原则。我们给 出同一只  AD500S  加

速度传感器不同安装方式的使用频率：螺钉刚性连接 （±10%误差）10kHz；环氧胶或"502"

粘接安装  6kHz；磁力吸座安装 2kHz；双面胶安装  1kHz。由此可见，安装方式的不同对测

试频率的响应 影响很大，应注意选择。加速度传感器的质量、灵敏度与使用频率成反比，

灵敏度高，质量 大，使用频率低，这也是选择的技巧。

三、内部结构

内部结构是指敏感材料晶体片感受振动的方式及安装形式。有压缩 和剪切两大类，常见的

有中心压缩、平面剪切、三角剪切、环型剪切。

中心压缩型频响高于剪切型，剪切型对环境适应性好于中心压缩型。如 配用积分型电

荷放大器测量速度、位移时，选用剪切型产品，这样  所    得的信号波动小，稳定性好。

四、内置电路

内置的概念是将放大电路置于加速度传感器内，成为具有电压输出 功能的传感元件。

它可分双电源（四线）和单电源（二线、带偏置，又称  ICP）  两种，下面所指内装电路专指 ICP