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　低頻振動傳感器的低頻截止頻率

　　與(yu)傳(chuan)(chuan)感(gan)器的(de)高(gao)頻(pin)(pin)截止(zhi)頻(pin)(pin)率(lv)類同(tong)，低(di)頻(pin)(pin)截止(zhi)頻(pin)(pin)率(lv)是(shi)指在(zai)(zai)所(suo)規定的(de)傳(chuan)(chuan)感(gan)器頻(pin)(pin)率(lv)響應幅值(zhi)誤差(cha)（±5%,±10%或±3dB）內傳(chuan)(chuan)感(gan)器所(suo)能測量的(de)zui低(di)頻(pin)(pin)率(lv)信(xin)號。誤差(cha)值(zhi)越大(da)其低(di)頻(pin)(pin)截止(zhi)頻(pin)(pin)率(lv)也(ye)相對越低(di)。所(suo)以不同(tong)傳(chuan)(chuan)感(gan)器的(de)低(di)頻(pin)(pin)截止(zhi)頻(pin)(pin)率(lv)指標(biao)必須在(zai)(zai)相同(tong)的(de)誤差(cha)條件(jian)下(xia)進(jin)行(xing)比(bi)較。

　　低(di)(di)阻抗電(dian)(dian)(dian)壓輸出(chu)型傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)低(di)(di)頻(pin)(pin)(pin)(pin)特(te)(te)性(xing)是由傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)敏感(gan)芯體和內(nei)置電(dian)(dian)(dian)路的(de)(de)(de)綜合電(dian)(dian)(dian)參數(shu)所決定的(de)(de)(de)。其頻(pin)(pin)(pin)(pin)率響(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)特(te)(te)性(xing)可以(yi)用(yong)(yong)模擬電(dian)(dian)(dian)路的(de)(de)(de)一(yi)階高通(tong)(tong)濾(lv)波器(qi)(qi)特(te)(te)性(xing)來描述(shu)，所以(yi)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)低(di)(di)頻(pin)(pin)(pin)(pin)響(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)和截(jie)止頻(pin)(pin)(pin)(pin)率*可以(yi)用(yong)(yong)一(yi)階系統的(de)(de)(de)時間常數(shu)來確定。從實用(yong)(yong)角度來看，由于傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)甚低(di)(di)頻(pin)(pin)(pin)(pin)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率響(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)標定比較困難(nan)，而(er)通(tong)(tong)過傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)對(dui)時間域內(nei)階躍信號的(de)(de)(de)響(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)可測得傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)時間常數(shu)；因(yin)此(ci)利用(yong)(yong)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)低(di)(di)頻(pin)(pin)(pin)(pin)響(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)與(yu)一(yi)階高通(tong)(tong)濾(lv)波器(qi)(qi)的(de)(de)(de)特(te)(te)性(xing)幾乎(hu)一(yi)致的(de)(de)(de)特(te)(te)點，通(tong)(tong)過計(ji)算可方便地獲(huo)得傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)低(di)(di)頻(pin)(pin)(pin)(pin)響(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)和與(yu)其對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)低(di)(di)頻(pin)(pin)(pin)(pin)截(jie)至頻(pin)(pin)(pin)(pin)率。

　　傳感器的靈敏度，低頻噪聲特性和動態響應范圍

　　用于低頻測量(liang)的(de)傳感(gan)(gan)器一般要(yao)求(qiu)有比(bi)較高(gao)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)以滿(man)足(zu)低頻小(xiao)信號的(de)測量(liang)。但靈(ling)敏(min)度(du)的(de)增加往往是有限的(de)。雖然加速度(du)傳感(gan)(gan)器靈(ling)敏(min)度(du)是能達到10V/g或(huo)更高(gao)，但是靈(ling)敏(min)度(du)高(gao)往往帶來(lai)其他的(de)負面效應(ying)，比(bi)如傳感(gan)(gan)器的(de)穩定(ding)(ding)性，抗過載(zai)能力，以及對周(zhou)邊環境干擾(rao)的(de)敏(min)感(gan)(gan)性。因此(ci)追求(qiu)過高(gao)靈(ling)敏(min)度(du)并(bing)不(bu)一定(ding)(ding)能解決(jue)微小(xiao)信號的(de)測量(liang)，相反高(gao)分辨(bian)率(lv)和低噪聲的(de)傳感(gan)(gan)器在(zai)(zai)工程應(ying)用中往往更容易解決(jue)實際問題。所以選用具有低電噪聲的(de)傳感(gan)(gan)器在(zai)(zai)低頻測量(liang)中尤為重要(yao)。

　　為了表明傳感器所能測量的zui小信號大部分商業化的加速度計也都提供分辨率或電噪聲指標。國內絕大部分傳感器的寬帶電噪聲指標一般都標為20μV，而BW-sensor的寬帶電噪聲指標已降低到10μV。然而對低頻小信號測量來說，僅提供寬頻帶的電噪聲并不能*反映傳感器在低頻范圍內加速度測量的分辨率；這是因為由內置電路引起的低頻噪聲大小與頻率的倒數成正比，即所謂1/f噪聲，當測量頻率很低時傳感器的電噪聲輸出按指數幅度增長。所以傳感器的低頻電噪聲的數值與寬帶電噪聲指標是*不同的而且頻率越低這種差別越明顯。因此用于甚低頻測量的傳感器其分辨率常用傳感器輸出電噪聲的功率譜密度表示。此指標的實用意義是傳感器在特定頻率下的噪聲大小，其單位是一般用μV/√Hz或μg/√Hz來表示。BW-sensor內置電路電噪聲功率譜密度的典型值為3μV/√Hz@10Hz。

　　傳感器的瞬態溫度響應對低頻測量的影響

　　由于(yu)壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷的(de)特性，壓(ya)電(dian)式加速度(du)(du)(du)(du)計對(dui)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)突然(ran)變(bian)化(hua)都會產(chan)生(sheng)不(bu)同程(cheng)度(du)(du)(du)(du)的(de)電(dian)荷輸(shu)出(chu)。傳感(gan)(gan)器的(de)瞬(shun)態(tai)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)響(xiang)應(ying)指標(biao)就是衡(heng)量傳感(gan)(gan)器對(dui)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)變(bian)化(hua)的(de)敏感(gan)(gan)程(cheng)度(du)(du)(du)(du)。這(zhe)對(dui)低頻(pin)測量尤為重(zhong)要。由于(yu)低頻(pin)測量的(de)信(xin)號很小，而傳感(gan)(gan)器因(yin)環境(jing)(jing)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)變(bian)化(hua)極可(ke)能產(chan)生(sheng)與低頻(pin)振動信(xin)號相當的(de)誤(wu)差；這(zhe)兩種(zhong)信(xin)號在甚低頻(pin)范圍內(nei)很難區(qu)分(fen)，因(yin)此如何(he)減小環境(jing)(jing)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)變(bian)化(hua)對(dui)傳感(gan)(gan)器輸(shu)出(chu)的(de)影響(xiang)在低頻(pin)測量中顯得非常重(zhong)要。傳感(gan)(gan)器的(de)瞬(shun)態(tai)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)響(xiang)應(ying)指標(biao)單位是g/oC,表(biao)示瞬(shun)態(tai)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)每變(bian)化(hua)一度(du)(du)(du)(du)所(suo)相當的(de)加速度(du)(du)(du)(du)輸(shu)出(chu)，其值是通過電(dian)壓(ya)（電(dian)荷）輸(shu)出(chu)和傳感(gan)(gan)器靈敏度(du)(du)(du)(du)之間(jian)的(de)換算得到(dao)的(de)。

　　傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器的(de)瞬態溫(wen)度(du)響應是由(you)壓(ya)電材料直(zhi)接(jie)導致的(de)，因此壓(ya)電陶瓷對由(you)溫(wen)度(du)突(tu)變所致的(de)電荷輸出(chu)大小決定了(le)這(zhe)一(yi)指標的(de)好壞。BW-sensor選用(yong)目前國外綜合(he)性(xing)能指標的(de)壓(ya)電陶瓷并結合(he)記憶(yi)金屬(shu)制成的(de)用(yong)于低(di)頻(pin)測量的(de)加速(su)度(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器經國防兵器、航天和大型(xing)結構多年的(de)使用(yong)驗證(zheng)了(le)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器具有優越的(de)低(di)頻(pin)輸出(chu)穩(wen)定性(xing)和抗干擾性(xing)能。實(shi)際甚低(di)頻(pin)測量中(zhong)，為了(le)減低(di)環境溫(wen)度(du)變化對傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器低(di)頻(pin)信(xin)號輸出(chu)的(de)影響，傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器的(de)外殼(ke)盡可能采(cai)用(yong)隔熱保護套。

　　傳感器的安裝基座和基座應變對測量的影響

　　由于(yu)低頻測(ce)(ce)量傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)對(dui)高(gao)頻響應(ying)的(de)(de)要(yao)求不高(gao)因(yin)此傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)使用任何種安裝方(fang)式一(yi)(yi)般都能滿足(zu)(zu)要(yao)求。但需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)兩個問題(ti)，其一(yi)(yi)是傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)應(ying)盡量考(kao)(kao)慮(lv)使用絕緣底座(zuo)以避免任何由對(dui)地回路引(yin)起的(de)(de)噪(zao)聲影響測(ce)(ce)量信號。其二是應(ying)考(kao)(kao)慮(lv)傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)安裝處(chu)的(de)(de)被測(ce)(ce)結(jie)構應(ying)變(bian)(bian)對(dui)傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)輸出的(de)(de)影響，即傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)應(ying)變(bian)(bian)靈敏度大小。剪切結(jie)構形式的(de)(de)壓電加速度傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)具有良好的(de)(de)基座(zuo)應(ying)變(bian)(bian)特性，一(yi)(yi)般都能滿足(zu)(zu)通(tong)常的(de)(de)低頻結(jie)構測(ce)(ce)試(shi)。如果結(jie)構應(ying)變(bian)(bian)過(guo)(guo)大對(dui)傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)測(ce)(ce)量信號有影響，可通(tong)過(guo)(guo)減小傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)與(yu)被測(ce)(ce)結(jie)構之間的(de)(de)接觸面積來降(jiang)低結(jie)構應(ying)變(bian)(bian)對(dui)傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)測(ce)(ce)量帶來的(de)(de)影響。