BVM-PC-50壓電加速度傳感器

    一、簡介

我公司生產的BVM-PC系列壓電加速度傳感器結構，品種齊全。可以滿足頻率范圍0.1Hz-20kHz,量程范圍0.00005g-30000g的振動與沖擊測量的使用要求；有著與國外產品相近的技術指標和環境特性指標；可方便地與我公司生產的全系列產品及國內外同類儀器配接；產品出廠前均經過老化處理及嚴格的檢驗，可靠性高。

    二、工作原理及其內部結構形式

1.工作原理

壓電加速度傳感器是一種機電換能器，內部主要由敏感質量和壓電元件組成。它利用壓電元件---壓電陶瓷、壓電石英等的壓電效應：當壓電加速度傳感器受到振動加速度a后，壓電元件的兩面會受到與振動加速度成正比的力F，由F = ma ，當質量m一定時，力F就只與加速度a成正比。根據“壓電效應”原理，壓電加速度傳感器就產生了一個與振動加速度成正比的電荷Q。所以當壓電加速度傳感器感受加速度后，即輸出與加速度成正比的電荷量。

壓電加速度傳感器等效于一個電荷源和一只電容器并聯，其等效電路如圖1所示。其中：Ca—加速度傳感器電容，Ra—加速度傳感器漏電阻。因為Ra→∞，在計算中可以忽略不計，則：U_O  = Q /Ca 。

壓電加速度傳感器承受單位加速度能輸出電荷量的多少，稱其為電荷靈敏度，單位是pC/ms^－2（微微庫侖/米· 秒^－2），工程上常用重力加速度g為加速度單位，（1g = 9.80665ms^－2）。

壓電加速度傳感器的靈敏度S_Q和電壓靈敏度S_V兩種表示法。它們間的換算關系是：S_V  = S_Q /Ca 。

通常加速度傳感器的靈敏度是在振動臺上校準和標定的。

2．內部結構形式

基座隔離中心壓縮：換能元件采用“硬性”壓電陶瓷，受大加速度信號后回零性和幅值線性好，電纜連于傳感器基座上，避免了大加速度信號引起的接插不良等弊端。是為測量沖擊和大振動量級而專門設計的傳感器。

三、主要技術指標

BVM-PC系列壓電加速度傳感器主要技術指標符合JJG 233-96《壓電加速度計檢定規程》的要求。其主要技術指標見表1，環境特性指標見表2。

BVM-PC系列壓電加速度傳感器主要技術指標      

頻率范圍：0.5Hz - 5KHz
量程：±2000g
靈敏度：50pC/g
溫度：-40℃ - 120℃
尺寸：20×39mm
重量：35克
安裝方式：M5螺孔

電氣接口：TNC

     四、使用注意事項

1. 傳感器的選配：

（1）體積、重量：傳感器作為被測物體的附加質量，必然會影響其運動狀態。因此要求傳感器的質量m_a遠小于被測物體傳感器安裝點的動態質量m ，對于有些被測構件雖然作為一個整體質量很大，但是在傳感器安裝的局部，例如一些薄壁結構，傳感器的質量已經可以與結構局部質量相比擬，將會使結構的局部運動狀態受到影響。在這種情況下，要求傳感器體積和重量都盡可能小。

由于傳感器質量的影響，會使被測構件的振動加速度a降低,其降低的加速度Δa可用下式估算：△a = a  [ 1－m /( m_a＋m ) ]。           （2）安裝諧振頻率：傳感器用戶手冊給出的上限頻率為+10%頻響，大約為安裝諧振頻率的1/3。如果要求上限頻率誤差為+5%，大約為安裝諧振頻率的1/5。

（3）靈敏度：在滿足頻響和量程要求的條件下, 越大越好，這樣可降低信號調理器的增益（采用×1即可），提高系統的信噪比。

  2. 傳感器的安裝：

以單軸為例，側端輸出外形如下頁圖2所示，頂端輸出外形如下頁圖3所示：

傳感器與被測試件接觸的表面要清潔，平滑，不平度應小于0.01mm，安裝螺孔軸線與測試方向一致。如安裝表面較粗糙時，可在接觸面上涂些清潔的硅脂，以改善耦合。測量沖擊時，由于沖擊脈沖具有很大的瞬態能量，故傳感器與結構的連接必須十分可靠，用鋼螺釘。如現場環境需單點接地，以避免地電回路噪聲對測量的影響，請采取使加速度傳感器與構件絕緣的安裝措施，或選用能滿足試驗要求的其本身結構對地絕緣的加速度傳感器。

(1)螺釘安裝：每只壓電加速度傳感器出廠時配有一只安裝螺釘，用它將加速度傳感器和被測試物體固定即可。M5安裝螺釘推薦安裝力矩 20Kgf.cm。

(2)磁力安裝座連接：磁力安裝座分對地絕緣和對地不絕緣兩種。在低頻小加速度測試試驗中，如被測物為鋼鐵結構，且不宜鉆安裝螺孔的試驗件（如機床、發動機等），磁力安裝座提供了一種方便的傳感器安裝方法。但在加速度超過200g，溫度超過150℃時不宜采用。

(3)可用多種膠粘劑粘接：膠接面要平整光潔，并需按膠接工藝清洗膠接面。對大加速度的測量，請計算膠接強度。

    五、附件及隨機文件

1.安裝螺釘                                           1個

2.檢定證書                                           1份