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IEPE加速度传感器 ELA05

详细介绍

一、概述
ELA05内装IC压电加速度传感器是内装微型IC放大器的压电加速度传感器,它将传统的压电加速度传感器与电荷放大器集于一体,能直接与记录、显示和采集仪器连接,简化了测试系统,提高了测试精度和可靠性。广泛用于核爆炸、航空航天、铁路、桥梁、建筑、车船、机械、水利、电力、石油、地质、环保、地震等领域。其突出特点如下:
低阻抗输出,抗干扰,噪声小,可以进行长电缆传输,可在1000米以内无衰减;
性价比高,安装方便,尤其适用于多点测量;
稳定可靠、抗潮湿、抗粉尘、抗有害气体。
二、内部组成及测试系统简图
内装IC压电加速度传感器由压电加速度传感器和微型IC放大器组成。ELA系列内装IC压电加速度传感器采用世界上先进的隔离剪切结构;微型IEPE放大器关键元件为美国原装进口,其基本组成为MOS场效应管,并由输入端的高阻值电阻与传感器电容构成一个一阶高通滤波器,由此确定传感器测量中的低频截止频率。内装IEPE传感器信号输出具有两线联接特征,即信号输出线与供微型IEPE放大器工作用的恒流源输入线为同一根线,另一根多为地线,信号输出线可以屏蔽效果好的低噪声同轴电缆,而在环境不是很恶劣的情况下,也可用普通的同轴电缆。
内装IEPE压电加速度传感器与外接信号调理器原理简图如下图所示。


三、技术指标
型号 ELA05H ELA05T
灵敏度 1000mV/g (±10%) 1000mV/g (±10%)
量程 5g 5g
频率范围 0.25~1500Hz 0.25~1500Hz
谐振频率 6kHz 6kHz
分辨率 0.0002g 0.0002g
抗冲击 1000g 1000g
直径 底部六方30 底部六方30
高度 29
重量 140克 140克
出线方式 侧边出线 顶部出线
用途 低频小g测振 低频小g测振
注:1、型号后缀T为顶端输出,顶端输出加高7mm,缀H为侧端输出,(ELA05为定制):如须对地绝缘型可订购。
2、每只传感器配1.2m长电缆线一根,BNC电缆一条。如有用户有特殊要求时,请在订货时说明。
3、ELA系列内装IEPE压电加速度传感器有如下共同指标:
(1)线性:≤1%;
(2)横向灵敏度:≤3%,(≤2%可定制);
(3)输出偏压:8-12VDC;
(4)恒定电流:2-20mA,典型值:4mA;
(5)输出阻抗:<150Ω;
(6)激励电压:18-30VDC,典型值:24VDC;
(7)温度范围:-40℃ — +120℃;
(8)放电时间常数:≥0.2s;
(9)安装力矩:约20Kgf.cm(M5螺纹)。
四、传感器的选择
ELA系列IEPE压电加速度传感器有许多型号,每一种型号都有自己特别适用的某些用途。为了获得高保真度的测试数据,我们必须根据测试的使用要求,选择最适合的压电加速度传感器。通常,选择压电加速度传感器最主要的权衡因素是重量,频率响应和灵敏度。
1、重量:
传感器作为被测物体的附加质量,必然会影响其运动状态,如果加速度传感器的质量接近于被测物体的动态质量。则被测物体的振动就会受到影响而明显减弱,对于有些被测构件虽然作为一个整体质量很大,但是在传感器安装的局部,例如一些薄壁结构,传感器的质量已经可以与结构局部质量相比拟,也将会使结构的局部运动状态受到影响。因此要求传感器的质量ma远小于被测物体传感器安装点的动态质量m。
由于传感器质量的影响,会使被测构件的振动加速度a降低,其降低的加速度△a可用下式估算:△a=a[1-m/(ma+m)]。
2、频率响应特性:
低频响应特性:传感器用户手册给出的下限频率为-10%频响。内装IEPE压电加速度传感器的低频响应特性主要由内装IEPE电路芯片和传感器的基座应变、热释电效应等环境特性决定。
高频响应特性:传感器用户手册给出的上限频率为+10%频响。大约为安装谐振频率的1/3。如果要求上限频率误差为+5%,大约为安装谐振频率的1/5。如果采用适当的校正系数,在更高的频率范围也能得到可靠的测试数据。
3、灵敏度:
灵敏度越高,系统的信噪比越大,而抗干扰能力和分辨率也越强,但是就特定结构的传感器来讲,灵敏度越高,传感器的重量越大,量程和谐振频率也越低。因此灵敏度的选择受到重量、频率响应和量程的制约。一般来讲,在满足频响、重量和量程要求下,应尽量选择高灵敏度的传感器,这样可降低信号调理器的增益,提高系统的信噪比。
五、使用操作步骤
安装:以单轴为例,侧端输出外形如图2所示,顶端输出外形如图3所示:

传感器与被测试件接触的表面要清洁,平滑,不平度应小于0.01mm,安装螺孔轴线与测试方向一致。如安装表面较粗糙时,可在接触面上涂些清洁的硅脂,以改善耦合。测量冲击时,由于冲击脉冲具有很大的瞬态能量,故传感器与结构的连接必须十分可靠,最好用钢螺钉。如现场环境需单点接地,以避免地电回路噪声对测量的影响,请采取便加速度传感器与构件绝缘的安装措施,或选用能满足试验要求的其本身结构对地绝缘的加速度传感器。

(1)、M5安装螺孔推荐安装力矩20kgf.cm。
(2)、磁力安装座连接:磁力安装座分对地绝缘和对地不绝缘两种。在低频小加速度测试试验中,如被测物为钢铁结构,且不宜钻安装螺钉的试验件(如机床、发动机等),磁力安装座提供了一种方便的传感器安装方法。但在加速度超过200g,温度超过150℃时不宜采用。
(3)、可用多种胶粘剂粘接:胶接面要平整光洁,并需按胶接工艺清洗胶接面。对大加速度的测量,请计算胶接强度。
2、将传感器的输出同轴电缆连接到信号调理器的输入端。
3、信号调理器的输入端可直接与各类记录、显示仪表相连,也可直接送入数据采集系统。
4、打开信号调理器电源,预热15分钟。
5、对被测物体施加激励,进行测量或数据采集。
6、为保证测量精度和信号质量监视信号调理器输出端信号,电压信号峰值不应超5V。
六、订货须知
1、随机附件及文件
(1)输出同轴电缆 1条
(2)用户手册 1份
(3)核定证书 1份
注:三轴加速度传感器第(1)项按三倍数量提供。

2、任选附件
如果特殊要求,我公司还可有偿供应下列备品及附件:

(1)、安装螺钉
(2)、M5/BNC输出同轴电缆:采用专用低噪音同轴电缆、微型电缆插头和BNC高频头组装而成,供连接加速度传感器至二次仪表用,可以方便地与各种信号调理器配接,除有标准长度1.2米外,还有5米、10米、50米等各种规格。
(3)、转换插头:供连接电缆用,它的功能是将两条输出同轴电缆方便地连接起来,使用户能按需要任意连接长电缆,给测试带来方便。
(4)、微型电缆插头:由镀金插针、聚四氟乙烯绝缘芯和镀金金属外壳组成。
(5)、电缆插头安装夹具:是装配微型电缆插头的专用工具。
(6)、传感器磁力安装座:有对地绝缘和对地不绝缘两种。在低频小加速度测试试验中,如被测物为钢铁结构,且不宜钻安装螺钉的试验件(如机床、发动机等),磁力安装提供一种方便的传感器安装方法。
如需特殊型号的压电加速度传感器或其它类型压电、应变传感器,请直接与我公司联系。



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