教你正确选择加速度传感器
如何选择合适的加速度传感器
选择合适的加速度用来说，选择合适的测试工具 将对测试结果产生很大的影响。本文将帮助读 者正确的选择加速度传感器。让我们从传感器 的分类和原理开始。
的变量。为了从加速度计算出速度和位移，从 传感器输出的加速度信号会通过数字或模拟的 形式分别做一次和二次积分。这就可能导致了 交流耦合的传感器会产生问题。为了演示这个 问题，设想采用交流传感器测量一个宽脉冲半
直流响应加速度传感器
两种技术经常被用来制作直流响应加速度传感 器。 电容型 压阻型
稳定性。 电容型加速度传感器通常适合板载测试，成本 低是一个原因。对于低频运动测试，加速度一 般也低，它们是一个理想的选择。例如土木工 程中的振动测试。
电容型
电容型（随加速度变化，由检测质量块引起电 容变化）加速度传感器在当今是 最通用的。在某些领域无可替 代，如安全气囊，手机移动设备等。高的产量 使得该类传感器成本低廉。但是这种低成本的 传感器受制于较低的信噪比，有限的动态范
压阻型
压阻型加速度传感器是另一种广泛应用的直流 响应加速度传感器。不同于电容型加速度传感 器通过电容的变化测量加速度，压阻型加速度 传感器通过应变电阻值的变化输出加速度信 号，应变电阻是传感器惯性感
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工程师社区
应系统的一部分。很多工程师熟悉应变片，并 知道如何测量其输出。大多数的压阻型传感器 对温度变化敏感，因而需要对其输出信号在传 感器内部或外部做温度补偿。现代压阻型加速 度传感器包含一个专用集成电路做在板信号处 理，也包含温度补偿。 压阻型加速度传感器的工作频率可达 5000Hz。许多压阻型加速度传感器要么采用空 气阻尼（MEMS 型），要么采用液体阻尼（粘 贴应变片型）。阻尼特性是选择传感器的一个 重要因素。某些应用下，输入的机械振动包含 高频成份（或激发高频响应），带阻尼的传感 器可以防止本身产生振铃（谐振），从而保留 或增大了可用动态范围。由于压阻型加速度传 感器的输出是差分的纯电阻信息，信噪比通常 很好；其动态范围仅受限于后接直流放大器的 品质。对于高加速度冲击测试，某些压阻型加 速度传感器能够测量到超出 10000g 的加速 度。 由于具有宽的频率响应能力。压阻型加速度传 感器适合做脉冲、碰撞测试，在这些测试中频 率和加速度通常都很高。作为具有直流响应能 力的传感器，通过其加速度输出，使用者可以 得到无积分误差的速度和位移信息。压阻型加 速度传感器通常应用于汽车安全测试，武器测 试，地震测试等。
车载测试中的传感器选择与校准
车载测试中的传感器选择与校准车载测试是对汽车性能和安全性进行评估的重要环节，而传感器则是车载测试中至关重要的组成部分。
本文将探讨车载测试中传感器的选择与校准的重要性，并介绍一些常用的传感器类型和校准方法。
一、传感器的选择1. 传感器的类型车载测试中常用的传感器类型包括加速度传感器、角速度传感器、压力传感器、温度传感器等。
加速度传感器用于测量车辆加速度、制动力和悬挂系统的运动状态；角速度传感器则用于测量车辆的转向动态和稳定性；压力传感器通常用于测量发动机油压、刹车液压等；温度传感器则用于监测发动机温度和环境温度等。
2. 传感器的性能指标在选择传感器时，需要考虑传感器的量程、精度、可靠性和响应速度等性能指标。
量程指传感器能够测量的最大值，精度指传感器输出数值与实际值的偏差，可靠性指传感器的稳定性和耐用性，响应速度则指传感器对输入信号变化的快速反应能力。
3. 传感器的适应性不同的车型和车辆部件对传感器的要求有所不同，因此在选择传感器时需要考虑其适应性。
例如，高性能赛车可能需要更高精度和更快的响应速度的传感器，而普通乘用车则更注重传感器的稳定性和可靠性。
二、传感器的校准1. 传感器校准的重要性传感器的校准是保证车载测试准确性的关键步骤。
校准可以消除传感器的偏差和漂移现象，将传感器输出与实际值对应。
“零点校准”可以使传感器在无应力状态时输出为零，“标定”可以通过已知输入值来确定传感器的输出特性。
2. 传感器校准的方法传感器的校准可以采用实验室校准和现场校准两种方法。
实验室校准通常由专业机构或供应商进行，使用标准仪器和设备来对传感器进行精确校准。
而现场校准则是在实际测试环境下进行的，利用实际工况或已知状态来校准传感器。
3. 传感器校准的周期传感器的校准并非一劳永逸，其性能会随时间和使用状况的变化而发生漂移。
因此，定期校准是确保传感器准确性的必要措施。
校准周期可以根据传感器的稳定性和厂商要求来决定。
三、结论在车载测试中，传感器的选择和校准对于测试结果的准确性和可靠性至关重要。
压电加速度传感器如何选择【干货】
压电型式的加速度计是振动测试的最主要传感器。
虽然压电型加速度计的测量范围宽，但因市场上此类加速度计品种繁多，所以给正确的选用带来一定的难度。
作为选用振动传感器的一般原则：正确的选用应该基于对测量信号以下三方面的分析和估算。
压电型式的加速度计是振动测试的最主要传感器。
虽然压电型加速度计的测量范围宽，但因市场上此类加速度计品种繁多，所以给正确的选用带来一定的难度。
作为选用振动传感器的一般原则：正确的选用应该基于对测量信号以下三方面的分析和估算。
a.被测振动量的大小b.被测振动信号的频率范围c.振动测试现场环境以下将针对上述三个方面并参照传感器的相关技术指标对具体的选用作进一步地讨论。
传感器的灵敏度与量程范围传感器的灵敏度是传感器的最基本指标之一。
灵敏度的大小直接影响到传感器对振动信号的测量。
不难理解，传感器的灵敏度应根据被测振动量（加速度值）大小而定，但由于压电加速度传感器是测量振动的加速度值，而在相同的位移幅值条件下加速度值与信号的频率平方成正比，所以不同频段的加速度信号大小相差甚大。
大型结构的低频振动其振动量的加速度值可能会相当小，例如当振动位移为1mm，频率为1 Hz 的信号其加速度值仅为0.04m/s2（0.004g）；然而对高频振动当位移为0.1mm，频率为10 kHz的信号其加速度值可达4 x 10 5m/s2 （40000g）。
因此尽管压电式加速度传感器具有较大的测量量程范围，但对用于测量高低两端频率的振动信号，选择加速度传感器灵敏度时应对信号有充分的估计。
最常用的振动测量压电式加速度计灵敏度，电压输出型（IEPE 型）为50——100 mV/g，电荷输出型为10 ——50 pC/g。
加速度值传感器的测量量程范围是指传感器在一定的非线性误差范围内所能测量的最大测量值。
通用型压电加速度传感器的非线性误差大多为1%。
作为一般原则，灵敏度越高其测量范围越小，反之灵敏度越小则测量范围越大。
加速度传感器选择考虑因素
如何选择合适的加速度计传感器技术选择选择传感器的第一步就是确定你要做什么种类的测试测量。
确定测量种类是传感器技术选择的第一步。
在加速度测试测量领域有三种被广泛使用的技术。
压电式加速度计是在测试测量领域最被广泛使用的加速度计。
这种压电式加速度计提供了非常宽的测量频率范围（几HZ到30KHZ）以及非常多的灵敏度，重量，大小及形状选择范围。
压电加速度计可以考虑使用在冲击及振动的测量。
压电加速度计可以以电荷输出或电压输出，本文后面会有介绍。
压阻加速度计的灵敏度通常比较小，因此非常适合冲击测量。
他们同样也被广泛使用在汽车碰撞测试。
因为他们的低灵敏度，他们很少用来进行振动的测量。
压阻传感器通常具有很宽的频带以及频率响应可以低到零HZ（经常叫DC响应）或到稳定状态，所以他们可以用来测量长时间的瞬变现象。
变电容传感器是传感器中的比较新的技术。
向压阻加速度计一样，他们也是DC响应。
变电容传感器的灵敏度比较高，频带比较窄以及出色的温度稳定性。
变电容加速度计非常适用于低频振动，运动以及稳态加速度。
测试测量类型在本节中将会讲述一些基本的测试测量类型，然后在本文后面会有详细的介绍。
在本文中，加速度测试测量被分成以下几种类型：振动：一个物体以某一平衡点为基准做震荡运动就被认为是振动。
振动通常在运输工具及航天航空的环境下可以找到或被一个振动器系统激励的运动。
冲击：对物体的一个突然的瞬态激励，它通常会激起物体的共振。
运动：本文中运动被定义为慢速移动时间，比如机械手的移动或汽车悬浮测量。
地震：这个也是运动或说是低频振动。
这种测试测量通常需要特别的低噪-高分辨率加速度计。
当测试测量类型确定后，读者可以直接去你需要的测试测量类型章节浏览，或浏览其他不同的测试测量类型。
总则在进入各种加速度计技术及应用之前，先浏览一下这里的一些总体上的考虑因素。
在选择加速度计时，频率响应是一个非常关键的参数。
这个参数通常定为参考频率（通常100HZ）的±5%偏差的频率范围。
003,加速度传感器选型
加速度传感器选型加速度传感器选型加速度传感器选型工程振动量值的物理参数常用位移、速度和加速度来表示。
由于在通常的频率范围内振动位移幅值量很小，且位移、速度和加速度之间都可互相转换，速度和加速度之间都可互相转换，所以在实际使用中振动量的所以在实际使用中振动量的大小一般用加速度的值来度量。
常用单位为：米/秒2 (m/s 2)，或重力加速度(g)。
描述振动信号的另一重要参数是信号的频率。
绝大多数的工程振动信号均可分解成一系列特定频率和幅值的正弦信号，列特定频率和幅值的正弦信号，因此，因此，对某一振动信号的测量，实际上是对组成该振动信号的正弦频率分量的测量。
对传感器主要性能指标的考核也是根据传感器在其规定的频率范围内测量幅值精度的高低来评定。
内测量幅值精度的高低来评定。
最常用的振动测量传感器按各自的工作原理可分为压电式、最常用的振动测量传感器按各自的工作原理可分为压电式、压阻式、压阻式、电容式、电感式以及光电式。
压电式加速度传感器因为具有测量频率范围宽、量程大、体积小、重量轻、对被测件的影响小以及安装使用方便，所以成为最常用的振动测量传感器。
1 传感器的种类选择1.1压电式 压电式传感器是利用弹簧质量系统原理。
敏感芯体质量受振动加速度作用后产生一个与加速度成正比的力，压电材料受此力作用后沿其表面形成与这一力成正比的电荷信号。
压电式加速度传感器具有动态范围大、式加速度传感器具有动态范围大、频率范围宽、频率范围宽、坚固耐用、受外界干扰小以及压电材料受力自产生电荷信号不需要任何外界电源等特点，是被最为广泛使用的振动测量传感器。
虽然压电式加速度传感器的结构简单，电式加速度传感器的结构简单，商业化使用历史也很长，商业化使用历史也很长，但因其性能指标与材料特性、但因其性能指标与材料特性、设计设计和加工工艺密切相关，因此在市场上销售的同类传感器性能的实际参数以及其稳定性和一致性差别非常大。
与压阻和电容式相比，其最大的缺点是压电式加速度传感器不能测量零频率的信号。
高速轨道交通安全检测系统的传感器选择与布置
高速轨道交通安全检测系统的传感器选择与布置随着城市交通的快速发展和人们对出行的需求增加，高速轨道交通已成为现代城市中不可或缺的交通方式之一。
然而，高速轨道交通存在一定的安全隐患，如列车超速、道路施工等情况可能会引发严重的事故。
因此，为了保障高速轨道交通的安全运行，高速轨道交通安全检测系统的传感器选择与布置变得尤为关键。
在高速轨道交通安全检测系统中，传感器是收集数据、监测列车状态和环境变化的关键组成部分。
传感器的选择与布置将直接影响到系统的性能和有效性。
下面将从传感器的选择、布置和注意事项等方面进行详细介绍。
一、传感器的选择1. 速度传感器：高速轨道交通的安全与速度密切相关。
因此，选择准确可靠的速度传感器至关重要。
常见的速度传感器主要有霍尔效应传感器、光电传感器和激光雷达传感器。
这些传感器可以通过测量车轮转动的频率来计算列车的速度，并向系统提供实时的速度数据。
2. 温度传感器：高速轨道交通在运行过程中会由于电器设备的工作产生大量热能，因此温度传感器的选择及其布置至关重要。
常见的温度传感器包括热电偶传感器、热敏电阻传感器和红外线传感器。
这些传感器可以实时检测车体和关键设备的温度变化，从而帮助系统及时发现并处理可能存在的隐患。
3. 加速度传感器：高速轨道交通的运行过程中，会受到各种因素的影响，如风力、地震等。
因此，选择合适的加速度传感器对于监测列车的运行状态和安全性至关重要。
常见的加速度传感器有压阻式加速度传感器、电容式加速度传感器和光纤加速度传感器。
4. 摄像头和图像传感器：高速轨道交通的安全检测系统还需要监控列车的行驶状态和乘客的安全情况。
因此，在系统中选择高清晰度的摄像头和图像传感器是必要的。
这些传感器可以实时捕捉列车和乘客的图像，并通过图像处理和识别技术分析车厢内的情况，如人员拥挤度、物品遗留等。
二、传感器的布置1. 位置选择：传感器的布置位置应尽量选择在车辆的关键部位，如车轮、车轴、车门等。
加速度传感器的原理及其选型方法
加速度传感器的原理及其选型方法
加速度传感器的原理是基于牛顿第二定律，即力等于质量乘以加速度。
传感器内部有一个质量块，当物体加速时，质量块会受到一个力，从而产
生一个与加速度成正比的电信号。
这个电信号可以被读取和分析，从而得
到物体的加速度。
选型加速度传感器时，需要考虑以下几个因素：
1.测量范围：加速度传感器的测量范围是指它可以测量的最大加速度。
根据应用需求选择适当的测量范围，以确保传感器可以准确地测量所需的
加速度。
2.灵敏度：加速度传感器的灵敏度是指它可以检测到的最小加速度变化。
灵敏度越高，传感器可以检测到更小的加速度变化。
在选择传感器时，需要考虑应用中所需的精确度和灵敏度。
3.频率响应：加速度传感器的频率响应是指它可以测量的加速度变化
的最高频率。
根据应用需求选择具有适当频率响应的传感器，以确保传感
器可以捕捉到所需的高频加速度变化。
4.温度特性：加速度传感器的性能可能会受到温度变化的影响。
在选
择传感器时，需要考虑传感器在不同温度下的性能表现，以确保传感器在
所需的温度范围内能够提供准确的测量结果。
5.接口类型：加速度传感器可以采用不同的接口类型，如模拟输出、
数字输出或无线输出。
根据应用需求选择适当的接口类型，以便传感器可
以与其他设备进行通信和集成。
综上所述，选型加速度传感器时需要考虑测量范围、灵敏度、频率响应、温度特性和接口类型等因素。
根据应用需求选择适当的传感器，以确保能够获得准确可靠的加速度测量结果。
选购加速度传感器的注意事项
选购加速度传感器的注意事项加速传感器是一种能够测量加速力的电子设备。
加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，就好比地球引力，也就是重力。
加速力可以是个常量，比如g，也可以是变量。
一般加速传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。
由于这个变形会产生电压，只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系，就可以将加速度转化成电压输出。
当然，还有很多其它方法来制作加速度传感器，比如电容效应，热气泡效应，光效应，但是其最基本的原理都是由于加速度产生某个介质产生变形，通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。
虽然加速传感器的原理看似简单，但是在选购加速度传感器的时候，还是仍有一些需要注意的细节，一下就简单跟大家分享几点。
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。
如果你使用的微控制器只有数字输入，比如BASICStamp，那你就只能选择数字输出的加速度传感器了，但是问题是你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。
如果你使用的微控制器有模拟输入口，比如PIC/AVR/OOPIC，你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。
测量轴数量对于多数项目来说，两轴的加速度传感器已经能满足多数应用了。
对于某些特殊的应用，比如UAV，ROV控制，三轴的加速度传感器可能会适合一点。
最大测量值如果你只要测量机器人相对于地面的倾角，那一个±1.5g加速度传感器就足够了。
但是如果你需要测量机器人的动态性能，±2g也应该足够了。
要是你的机器人会有比如突然启动或者停止的情况出现，那你需要一个±5g 的传感器。
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教你正确选择加速度传感器
加速度计因其频响宽、动态范围大、可靠性高、使用方便，受到广泛应用。
用户作通用振动、冲击测量时，主要关心的技术指标为：灵敏度、频率范围，内部结构，现场环境和与后续仪器配置等。
1、灵敏度的选择
扬州晶明的产品介绍给出了参考量程范围，目的是让用户在众多不同灵敏度的加速度计中能方便地选出合适的产品，最小加速度测量值也称最小分辨率，考虑到后级放大电路噪声问题，应尽量远离最小可用值，以确保最佳信噪比。
最大测量极限要考虑加速度计自身的非线性影响和后续仪器的最大输出电压，估算方法：最大被测加速度传感器的电荷/电压灵敏度，以上数值是否超过配套仪器的最大输入电荷/电压值，建议如已知被测加速度范围可在传感器指标中的参考量程范围中选择(兼顾频响、重量)，同时，在频响、重量允许的情况下，灵敏度可考虑高些，以提高后续仪器输入信号，提高信噪比。
在兼顾频响、重量的同时，可参照以下范围选择传感器灵敏度：土木工程原型和超大型机械结构的振动在0.1g～10g左右，可选3000pC/g～300pC/g的加速度计，机械设备的振动在10g～100g左右，可选择20pC/g～200pC/g的加速度计，冲击可选0.1pC/g～20pC/g左右的加速度计。
2、频率选择
生产厂给出的频响曲线是用螺钉安装的，一般将曲线分成二段：谐振频率和使用频率。
使用频率的给值是按灵敏度偏差给出，有10%、5%、3dB。
谐振频率一般是避开不用，但也有特例，如轴承故障检测。
选择加速度计的频率应高于被测物的振动频率，有倍频分析要求的加速度计频响应更高。
土木工程是低频，加速度计可选择0.2Hz～1kHz左右，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计频率，选择0.5Hz～5kHz的加速度计。
冲击测量高频居多。
加速度计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，。