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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