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- 加速度計規(guī)格：解釋加速度計的數(shù)據(jù)表
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2020/8/17
為什么，為什么，為什么加速度計數(shù)據(jù)表如此混亂？是有原因的 可以理解的是，加速度計公司試圖將其產(chǎn)品放置在盡可能最佳的光線下，并且他們通常通過使用復雜的術語和單位來適應加速度計的規(guī)格。
我經(jīng)常與不完全了解加速度計數(shù)據(jù)表中使用的不同規(guī)格的客戶交談。這使得購買加速度計比以往更加困難！
在這篇文章中，我將簡要介紹加速度計數(shù)據(jù)表上經(jīng)常列出的10種規(guī)格，您可以隨時 在周圍逛逛加速度計時作為參考-傳感器告訴我們世界如何運轉(zhuǎn)！我還提供了一頁備忘單以供快速參考-鏈接位于頁面底部。
加速度計規(guī)格
1.加速度計類型-電容MEMS，壓電或壓電電阻
加速度計主要有三種類型：電容式MEMS，壓電式和壓阻式。加速度計的數(shù)據(jù)表會或應該準確告訴您它是什么類型，因為為您的應用選擇正確的加速度計類型可能會有所不同。通常，電容式MEMS加速度計最適合運動感測應用（請考慮相對慢/低頻的人體運動）；壓電最適合振動；壓阻最好用于沖擊測試。查看我 關于加速度計選擇的博客文章，以進行更深入的討論以及不同類型之間的細分。
2.頻率響應或帶寬
帶寬或頻率響應是加速度計選擇中最重要的參數(shù)。如果加速度計的帶寬不包括您希望測量的運動，振動或沖擊的頻率，您將無法獲得準確的結果。頻率響應規(guī)范顯示了整個頻率范圍內(nèi)靈敏度的最大偏差。
通常將帶寬指定為相對于參考頻率靈敏度（通常為100 Hz）的公差帶�？梢砸园俜直群�/或dB為單位指定公差帶，典型的頻段為±5％，± 10％， ±1 dB甚至±3 dB。大多數(shù)數(shù)據(jù)手冊都會提供典型的頻率響應曲線，以為用戶提供幫助。下面以enDAQ傳感器（以前為Slam Stick）的頻率響應為例（摘自數(shù)據(jù)表）；它也方便地將分貝與百分比偏差進行比較。
帶寬信息告訴用戶加速度計是否可以測量慢速或靜態(tài)加速度，并定義加速度計仍將保持精確的頻率上限。如果帶寬的較低范圍未達到0 Hz（稱為DC響應），則加速度計將無法像海洋環(huán)境中那樣測量靜態(tài)加速度，例如重力或緩慢振動（<2 Hz）。對于需要速度（通過積分加速度數(shù)據(jù)）或位移（兩次積分）的應用，也需要直流響應加速度計。沒有直流響應的加速度計將具有固有的衰減功能，這將在數(shù)值積分期間（尤其是在長時間事件中）導致重大誤差。簡單的諧波運動計算器以獲取更多信息- 注意：enDAQ是Mide的一部分。
傳感器的頻率響應通常主要由傳感器的機械共振在高頻端控制。它們有時也是用于防止混疊的低通濾波的結果。
3.敏感度
加速度計的靈敏度定義了傳感器將機械能轉(zhuǎn)換成電信號（輸出）的速率；這將定義加速度計的加速度測量范圍。靈敏度通常表示為mV / g（毫伏或每g）或pC / g（微微克每g），其中g是重力引力或9.81 m / s 2; 但是數(shù)字輸出加速度計會將其指定為LSB / g（每g的最低有效位）。您想要的靈敏度取決于您想要測量的信號的電平。如果您對較小的振動感興趣，則需要更高的靈敏度以提供更清晰的信號（更高的信噪比）。當試圖為沖擊事件測量更高的振幅時，您將需要更低的靈敏度。壓阻式加速度計通常具有非常低的靈敏度（小于1 mV / g），并且需要一個額外的放大器。
4.測量范圍
顧名思義，該規(guī)范定義了加速度計可以測量的加速度幅度范圍，與靈敏度成正比。請勿將其與定義加速度計在損壞前可以承受的加速度等級的沖擊極限相混淆。我經(jīng)常發(fā)現(xiàn)客戶低估了他們要測量的振動/加速度的幅度。通常，最好只使用加速度計測量范圍的較低20％，以確保有足夠的余量來測量意外或意外的加速度。
5.噪音
加速度計-寬帶噪聲噪聲級別可以通過多種不同方式定義。一些加速度計會將殘余噪聲定義為寬帶RMS值，通常以μV或μg為單位 。這是通過在沒有任何機械激勵的情況下取信號的均方根來計算的。低于寬帶噪聲水平的加速度將無法解決。 當使用5 kHz低通濾波器以20 kHz采樣時，我在enDAQ傳感器的±25g寬帶噪聲的右邊添加了一張圖像 。該數(shù)據(jù)表 指定了一個噪聲電平小于0.01克RMS; 您會發(fā)現(xiàn)噪聲水平通常在 ±0.01g范圍內(nèi)。
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加速度計噪聲FFT一些加速度計數(shù)據(jù)表提供了頻譜噪聲參數(shù)，該參數(shù)將指定為μV /√Hz或μg /√Hz。當此值乘以測量帶寬的平方根時，此結果就是傳感器的標稱RMS加速度噪聲。許多加速度計會在不同范圍內(nèi)指定此頻譜噪聲密度，因為噪聲水平傾向于在較高的頻率下降，如采樣傳感器記錄的噪聲水平的FFT（快速傅立葉變換）所示。此FFT是使用enDAQ Lab軟件（以前稱為Slam Stick Lab）生成的。
6.決議
通常僅對數(shù)字輸出加速度計或結合了模數(shù)轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)給出加速度計的分辨率。分辨率通常會指定為位，然后可用于計算加速度單位的分辨率。例如，假設加速度計系統(tǒng)具有16位分辨率；這意味著它可以測量2 16（65,536）個加速度等級或等級。對于±100g的測量范圍，這等于0.003g（200/65536）的分辨率，這是最小的可測量加速度水平。在寬帶噪聲圖像中，數(shù)據(jù)是使用14位分辨率的±25 g加速度計生成的 （對于低于8.5 kHz的采樣率，傳感器的分辨率高達16位）。這也等于0.003g（50/214）; 您會看到這些數(shù)據(jù)點始終至少間隔0.003g。
7.篩選
濾波可以集成在某些加速度計中，以改善信號質(zhì)量。所有壓電加速度計（串聯(lián)的電阻和電容器）都內(nèi)置有一個高通濾波器，從而使這些加速度計具有交流響應。低通濾波器在加速度計和加速度計系統(tǒng)中非常常見，以防止混疊，而混疊不能在軟件中濾除。有許多不同的過濾器類型（一些常見的過濾器是Butterworth，Elliptical和Bessel），這些在我們的文章中針對振動測試的不同過濾器進行了詳細說明。不過，對數(shù)字加速度計或加速度計系統(tǒng)進行一些濾波很重要，并且應避免使用沒有濾波的產(chǎn)品。
8.溫度敏感性
溫度靈敏度定義了加速度計的靈敏度如何隨溫度變化。加速度計是機械系統(tǒng)，因此溫度會影響設備的機械性能，從而影響加速度計的靈敏度。溫度靈敏度通常定義為每攝氏度的百分比偏移（％/°C）。對于具有高溫度靈敏度的加速度計（傾向于壓電和壓阻），您將需要某種形式的溫度補償來相應地縮放輸出，以抵消溫度的影響。某些加速度計將包含此補償。如果您要在溫度變化和/或極端的環(huán)境中進行測試，則不能忽略溫度敏感性�？赡軐е洛e誤率超過50％。
9.橫向靈敏度
橫向靈敏度定義了加速度計對與傳感器的敏感軸成90度（或正交）的加速度的敏感度。此參數(shù)以百分比表示。理想情況下應為0％，但由于制造公差，橫向靈敏度通常為5％或10％。
10.三軸
三軸表示加速度計可以測量所有三個方向上的加速度。通常，您會更喜歡使用3軸加速度計來完全了解系統(tǒng)在3維空間中的響應。高端加速度計通常只是單軸，可能需要您購買和安裝三個測試單元，這既昂貴又費時。
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