加速度传感器
为满意运用中的工况环境和量程、精度等需求，要做正确的选型，咱们来了解一下加速度传感器有哪些技能要求。
加速度传感器的选型要求
灵敏度
传感器的灵敏度是传感器的最基本目标之一。传感器的灵敏度应根据被测振荡量（加速度值）巨细而定，但由于压电加速度传感器是丈量振荡的加速度值，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巨细相差甚大。
大型结构的低频振荡其振荡量的加速度值或许会适当小，例如当振荡位移为 1mm， 频率为1 Hz 的信号其加速度值仅为0.04m/s2（0.004g）；然而对高频振荡当位移为0.1mm，频率为10 kHz的信号其加速度值可达4 x 10 5m/s2（40000g）。因而虽然压电式加速度传感器具有较大的丈量量程规模，但对用于丈量凹凸两头频率的振荡信号，挑选加速度传感器灵敏度时应对信号有充沛的估量。
最常用的振荡丈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。
量程规模
加速度值传感器的丈量量程规模是指传感器在必定的非线性差错规模内所能丈量的最大丈量值。通用型压电加速度传感器的非线性差错大多为1%。作为一般准则，灵敏度越高其丈量规模越小，反之灵敏度越小则丈量规模越大。
IEPE电压输出型压电加速度传感器的丈量规模是由在线性差错规模内所答应的最大输出信号电压所决议。而电荷输出型丈量规模则受传感器机械刚度的约束，在相同的条件下传感灵敏芯体受机械弹性区间非线性约束的最大信号输出要比IEPE型传感器的量程大得多，其值大多需经过试验来确认。
一般情况下当传感器灵敏度高，其灵敏芯体的质量块也就较大，传感器的量程就相对较小。一起因质量块较大其谐振频率就偏低这样就较简略激起传感器灵敏芯体的谐振信号，成果使谐振波叠加在被测信号上形成信号失真输出。因而在最大丈量规模挑选时，也要考虑被测信号频率组成以及传感器本身的自振谐振频率，防止传感器的谐振分量发生。一起在量程上应有满意的安全空间以确保信号不发生失真。
丈量频率规模
传感器的频率丈量规模是指传感器在规则的频率呼应幅值差错内（±5%， ±10%， ±3dB）传感器所能丈量的频率规模。频率规模的高，低限别离称为高，低频到频率。到频率与差错直接相关，所答应的差错规模大则其频率规模也就宽。作为一般准则，传感器的高频呼应取决于传感器的机械特性，而低频呼应则由传感器和后继电路的归纳电参数所决议。高频截止频率高的传感器必定是体积小，分量轻，反之用于低频丈量的高灵敏度传感器相对来说则必定体积大和分量重。
挑选加速度计的频率应高于被测物的振荡频率，有倍频剖析要求的加速度计频呼应更高。土木工程是低频，加速度计可挑选0.2Hz～1kHz左右，机械设备一般是中频段，可根据设备转速、设备刚度等要素归纳估量频率，挑选0.5Hz～5kHz的加速度计。冲击丈量高频居多。
内部结构
内部结构是指灵敏资料晶体片感触振荡的办法及装置办法，有紧缩和剪切两大类，常见的有中心紧缩、平面剪切、三角剪切、环型剪切。中心紧缩频响高于剪切型，剪切型的环境习惯性好于中心紧缩型。如配用积分型电荷扩大器丈量速度、位移时，最好选用剪切型产品，这样所得信号动摇小，稳定性好。
输出型式
取决于体系和加速度传感器之间的接口。一般模仿输出的电压和加速度是成份额的，比方2.5V对应0g的加速度，2.6V对应于0.5g的加速度。数字输出一般运用脉宽调制（PWM）信号。
假如运用的微操控器只需数字输入，比方BASIC Stamp，那就只能挑选数字输出的加速度传感器了，可是有必要占用额定的一个时钟单元用来处理PWM信号，一起对处理器也是一个不小的担负。
假如运用的微操控器有模仿输进口，比方PIC/AVR/OOPIC，能够十分简略的运用模仿接口的加速度传感器，所需求的就是在程序里参加一句相似“acceleraTIon=read_adc（）”的指令，并且处理此指令的速度只需几微秒。
内置电路
内置的概念是将电荷/电压转化扩大电路置于加速度计内，成为具有电压输出功用的传感元件。它可分双电源（四线）及单电源（二线并带偏置的称ICP）两种，下面所指内装电路专指ICP型。
现在，内置电路传感器在国内运用较多的方面是用于机械故障、桩基检测，不少在线监测项目上也在运用该类产品。
ICP传感器的芯线作供电并又是信号输出通道。内置电路传感器灵敏度的选型核算：
如选用现在最为通用的100mV/g，可测50g以内振荡，由于该传感器动态规模±5Vp，如丈量100g，则用50mV/g的加速度计，其他以此类推。
内置电路的优势是低价位，抗搅扰好，可长线运用，但它的耐高温、可靠性不如电荷输出产品，且动态规模也因输出电压和偏置电压的效果而遭到约束。
丈量轴数量
关于大都项目来说，两轴的加速度传感器现已能满意大都运用了。关于某些特别的运用，比方UAV，ROV操控，三轴的加速度传感器或许会合适一点。
三轴加速度传感器能够完成双轴正负90度或双轴0-360度的倾角，经过校对后期精度要高于双轴加速度传感器大于丈量视点为60度的情况。
三轴加速度传感器具有体积小和分量（gm）轻特色，能够丈量空间加速度，能够全面精确反映物体的运动性质，在航空航天、机器人、轿车和医学、消费电子等范畴得到广泛的运用。
外部环境的影响
某些测验现场的环境较为恶劣，考虑的要素较多，如防水、高温、装置方位、强磁电场及地回路等，均会给丈量带来极大的影响。
防水：
防水有两个概念，浅层防水和深层防水，尤以深层防水尴尬，如三峡工程永久船闸闸口的振荡监测，水深近百米，它触及地回路搅扰、高压渗水、导线防护、长时间可靠性等许多问题。
温度影响：
温度改动而引起传感器输出改变是由压电资料（灵敏芯体）特性所形成的。 传感器输出与温度间并不呈线性改变，一般说低温时的输出改变比高温时的要大。另由于各传感器的温度呼应很难保持一致，所以实际运用中传感器的输出一般很少用温度系数进行批改。
需求特别指出温度改变有稳态和瞬态两种，传感器输出灵敏度随温度改变一般是指稳态凹凸温度情况对信号输出的影响。瞬态温度改变对传感器输出的影响首要表现在低频丈量中。
大都厂商给出的温度规模为可用值，而不是高温情况的灵敏度，实际上，高温时灵敏度误差较大，特别用户应向厂商讨取专用的高温时的灵敏度目标，灵敏度目标是确保测验精确的要害。
方位约束：
加速度计永久装置在现场会遭到人为磕碰，应挑选工业型产品，在加速度计外加装防护罩，这可一起起绝缘、防尘的效果，对出线方向有要求也应向厂商提出，关于不能触及的部位，可用手持式加速度计（带长探针）。
绝缘、地回路及磁电场辐射：
为了战胜多点接地发生地回路电流影响测验，能够选用浮地或绝缘传感器。没有特别要求且搅扰不大的工况，可用绝缘型加速度计。而永久型监测或搅扰大的工况则应选用浮地型。这二种命名的差异在于绝缘型传感器的外壳为信号地，底座采纳绝缘办法，而浮地型产品的外壳为屏蔽层，要采纳三线办法。
声波和磁场对传感器的效果而引起的信号输出的巨细与传感器灵敏度的比值被称作为压电传感器的声灵敏度和磁灵敏度。最直接减小传感器声灵敏度的办法是添加传感器外壳的厚度，绝大大都传感器的这一目标都能满意一般的丈量条件。为下降传感器磁灵敏度最直接的办法是金属零部件尽量选用无磁或弱磁的资料，别的双层屏蔽壳结构办法也能较好地减小传感器的磁灵敏度。
附加质量：
在振荡结构上装置的加速度计的质量只需小于结构本身质量的1/10即可，以为对被测信号无大影响。
配套仪器
压电类加速度计如是电荷输出，可与任何一种高阻输入的电荷扩大器或具有电荷前置功用的收集器般配，电荷扩大器品种较多，有单台、多路、积分、准静态，这都要根据丈量要求进行挑选。
也有特例，如直接将压电传感器的输出信号接入具有必定高阻功用的三次外表（如示波器），相同可测得信号，但因阻抗匹配不行，只能是定性了解动态情况。
ICP型内置式加速度计专门有恒流适配器，一台仪器可供多只加速度计的恒流供电及信号输出。部分数据收集仪器也自带恒流功用，可直接与%&&&&&%P传感器配用。
一般电荷输出型传感器如与具有恒流输出的数据收集器配套，可选用JM3861恒流适调器。
双电源加速度计可由收集器供给双电源或用双路直流稳压电源供电。
加速度传感器的装置
用加速度计进行丈量，为使数据精确和运用便利，可运用多种办法装置，这有几种，供咱们挑选运用。
1. 螺钉装置
运用螺钉装置，它的运用频率呼应可近似原标定的频率呼应，且称刚性装置。螺钉装置是在答应打孔的被测物上沿振源轴线方向打孔攻丝。
2. 粘接装置
在被测物体不答应钻孔时，可运用各种粘接剂，如“502”、环氧树脂胶、双面粘胶带、橡皮泥。应留意，前二种办法的运用频率挨近刚性装置办法，后两种一般用于低频现场，且会使被测频率大大下降。粘接办法不合适冲击丈量。
3. 磁座
磁座的长处是不损坏被测物体，移动便利。可是应考虑用磁座测验会使加速度计的运用频率呼应有所下降（磁座在运用时要将短于路片拆卸掉！），或许低于三分之一。运用时应先在被测物上装置磁座，再拧上传感器，或许将二者悄悄吸附于被测物上。冲击情况会使传感器发生电荷堆集，影响测验精度。
4. 云母片/四氟膜
云母片装置有两个效果，隔热、绝缘。对高温情况试件，可用厚度《0.1毫米的云母片垫置，其加速度计频率呼应会略有下降。对试件与加速度计间的绝缘，云母与四氟是最佳资料。
5. 三向传感器装置
为螺丝穿过通孔装置，侧端螺纹供检测或测验用。
加速度传感器排障处理
加速度传感器在运转过程中的常见故障和扫除的办法，咱们用下面这张表罗列：
跟着智能手机等消费类电子的遍及，要求设备具有更高的功用和可规划性，在这种情况下，对组件的高度集成化和小型化低功耗的需求微弱。小型封装的3轴加速度传感器和3轴陀螺仪的复合传感器的逐渐呈现，不光具有以上小型封装陀螺仪的各种特色和功用，一起还具有业界抢先的低耗电量，仅为4mA。他们习惯了智能手机、平板电脑、游戏机、遥控器及其他小型智能设备，以及迎候人工智能年代的到来。
