力平衡式加速度计

AC Series X-lll力平衡加速度传感器是一款能够将振动的加速度信号真实地转换成电压信号,以实现对各种低频、超低频振动的测量。

详细信息:

一、产品简介

AC Series X-lll加速度传感器采用力平衡反馈技术来弥补普通加速度计的机械特性缺陷,克服了弹性测量部件的非线性失真及灵敏度阈值问题;仪器灵敏度高、线性范围大、分辨率高、动态范围达到135dB,低频从0Hz开始,具有加速度曲线平坦型幅频特性响应和相位为线性的相频特性响应,在测量应用中可获得满意的精度和足够的动态范围。

另外,该仪器性能可靠、使用寿命长,可在恶劣环境中使用;是一款高性能便携式加速度计。由于力平衡加速度计的这些独特优点,使其在各个领域中得到广泛应用;力平衡反馈技术已成为当今传感器技术发展的主要方向之一,在高精度测量中已逐步取代了采用其它技术的加速度传感器。

、产品主要技术指标

1. 测量范围      ±2g (标称值)±1g(选用)

2. 灵敏度        ±2.5v/g(标称值)±1.25v/g(选用)

3. 动态范围      ≥135dB

4. 满量程输出    ±5v(标称值)±2.5v(选用)

5. 线性度        <1%

6. 频率响应      (0~80)Hz,相位呈线性变化

7. 横向灵敏度比  ≤0.1%

8. 静态耗电电流(三分向)       10mA (±12VDC)

9. 噪声均方根值   ≤2.5×

10. 运行环境温度  (20~65)℃

11. 相对温度(RH)   90%

12. 加速度计应提供自振频率和阻尼输出信号

13. 加速度计的输出方式:

   ① 信号与信号地输出方式。

   ② 输出与输出双端差分输出浮地方式,并带有信号地线

、工作原理

4-1为加速度计原理示意图。当加速度计受到外部加速度作用时,摆体M产生微小位移偏离平衡位置,导致电容C值改变;变化后的电容值转换成电压后经位移检测放大器Ka、伺服放大器Ks 后输出与被测加速度成正比的电压Vs,经输出级KT,驱动记录器;与此同时Vs 经反馈系统反馈给摆线圈Lf,产生电磁反馈力矩使摆体M 恢复到原来的平衡状态。力平衡式加速度计实质上是一个具有深度负反馈的伺服系统,充分利用了Ka 的高增益,高灵敏度及反馈系统DB,提高了仪器的测量精度和线性度。由于负反馈的引入,既增加了摆体系统的刚度和阻尼,又提高了仪器的动态响应范围,同时又展宽了仪器的工作频带。

4-1  加速度计原理示意图

加速度计内部设置有标定电路, 可以很方便对加速度计的自振频率和阻尼进行检查。

     加速度计输出方式采用单端输出和差分输出以便满足不同记录仪输入方式的需求。

注:单端输出信号与信号地输出方式。

差分输出输出与输出双端差分输出浮地方式,并带有信号地线。


仪器零点调整

一般来说,由于传感器在出厂前已经进行了调零,所以如果仪器是精确水平安放的,则无需再进行调零。如果需要调零,可以通过软件界面的波形查看器查看零位偏移,手工调整直至加速度波形的基线归到零位。一般来说,如果零位偏移小于 50mV,则无需进行调零。如果需要进行调整,按下面的详细步骤进行:

     调零(置中)时,系统改变成为一个快速响应的系统,从而调零快速、准确、方便。  

仪器置平可按照下述步骤进行:

  将传感器的底盘脚上的并紧螺母放松,观察仪器顶盖上的园形水准器,调底脚螺旋将仪器置平。先调C脚,使水泡在水准器横向中部,再调B脚,使水泡到纵向中部,如此反复一二次,最后水泡到水准器正中。

仪器置平之后则需要进行精准调零:准备一台记录器,如果记录器有实时传输的零位数字显示功能,加速度计直接接记录器,用便携机屏幕上显示西东、北南、垂直三个分向的零位数据,对应屏幕显示分向的数据,分别用专用工具依次插入如图5-15-25-3所示的调零孔位进行机械调零,要求调到零位<50mV

5-1   AC Series X-lll加速度计Y轴向调零孔

5-2   AC Series X-lll加速度计X轴向调零孔

5-3 AC Series X-lll加速度计Z轴向调零孔

如果记录器没有实时传输零位数字显示功能,需要外接12VDC 电源供给加速度计每个分向的输出分别接数字万用表监测,分别依次将西东、北南、垂直方向用专用工具机械调零位,要求把零位调到规定数据,调好后关闭电源,再与记录器联接。

仪器出厂时零点已经调整好,没有必要时请不要随意调整。

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