為了得到高度真實的試驗數(shù)據(jù)，使用者應(yīng)當全面地了解所用儀器的工作特性，這些特性是怎樣互相影響的，整個環(huán)境對這些特性是如何影響的，以及加速度計對被測運動是如何影響的。

　　加速度計是關(guān)鍵的測量元件，有多種設(shè)計型式供選用。每種設(shè)計型式都為某些特定用處設(shè)計的，目的是為獲得高保真的測量數(shù)據(jù)。

　　工程師們應(yīng)認真地分析測量的要求，選用最合適的加速度計，通常要在靈敏度，重量和頻響范圍三者之間比較，做出最合適的選擇。

　　傳感器主要工作特性分為有效響應(yīng)與亂真響應(yīng)兩類。

　　有效響應(yīng) effective response

　　在傳感器靈敏軸方向上，由輸入的機械振動或沖擊所引起的傳感器的響應(yīng)。這種響應(yīng)是正確使用傳感器進行測量，取得可靠數(shù)據(jù)所期望的。

　　亂真響應(yīng) spurious response

　　在使用傳感器測量機械振動或沖擊時，由同時存在的其他物理因素所引起的傳感器的響應(yīng)。這種響應(yīng)是干擾正確測量的，是不期望的。（見國家標準 GB/T 13823.1-93）

　　有效響應(yīng)主要有：

　　靈敏度；幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)；非線性度。

　　亂真響應(yīng)主要有：

　　溫度響應(yīng)；瞬變溫度靈敏度；橫向靈敏度；旋轉(zhuǎn)運動靈敏度；基座應(yīng)變靈敏度；磁靈敏度；安裝力矩靈敏度； 對特殊環(huán)境的響應(yīng)。（見國家標準 GB/T 13823.1-93）

　　靈敏度：（Sensitivity）指定的輸出量與指定的輸入量之比。

　　參考靈敏度：（Reference Sensitivity）在給定的參考頻率和參考幅值下傳感器的靈敏度值。

　　傳感器靈敏度越高，測量系統(tǒng)的信噪比就越大，系統(tǒng)就不易受靜電干擾或電磁場的影響。對某種具體的加速度計設(shè)計型式來說，靈敏度越高，則傳感器越重，共振頻率也越低。因此選用多大靈敏度受其重量和頻率響應(yīng)的制約。

　　一般情況下，傳感器的靈敏度包括幅值與相位兩個信息，是隨頻率變化的復(fù)數(shù)量。

　　幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)

　　在輸入的機械振動量值不變的情況下，傳感器輸出電量的幅值隨振動頻率的變化，稱為幅頻響應(yīng)。而輸出電量的相位隨振動頻率的變化，稱為相頻響應(yīng)。

　　在工作頻段內(nèi)連續(xù)地改變振動頻率，且維持輸入的機械振動量幅值不變，同時觀測傳感器的輸出，便可測定幅頻響應(yīng)。若同時測量傳感器輸出電量與輸入機械振動量間的相位差，則又可測定相頻響應(yīng)。

　　一般情況下，只要求知道幅頻響應(yīng)。在接近傳感器上、下限頻率處使用傳感器，或有要求時，則必須知道相頻響應(yīng)。

　　非線性度

　　在給定的頻率和幅值范圍內(nèi)，輸出量與輸入量成正比，稱為線性變化。實際傳感器的校準結(jié)果與線性變化偏離的程度，稱為該傳感器的非線性度。

　　在由最小值到最大值的傳感器動態(tài)范圍內(nèi)，逐漸增大輸入的機械振動量，同時測量傳感器輸出幅值的變化，便可測定傳感器的輸出值與線性輸出值的偏差量。在使用正弦振動發(fā)生器進行測定時，可在傳感器的工作頻率范圍內(nèi)選定幾個頻率進行，以覆蓋傳感器整個動態(tài)范圍。

　　一般在傳感器動態(tài)范圍的上限附近傳感器的輸出值與線性值的偏差量最大。所允許的偏差量取決于具體測量的要求。

　　對壓電加速度計，一般用在一定的加速度范圍內(nèi)，其靈敏度增加的百分數(shù)來表示非線性度。壓阻式，變電容式加速度計在其動態(tài)范圍內(nèi)線性度較好，它代表了非線性、滯后和非重復(fù)性的綜合值。

　　質(zhì)量負載的影響

　　如果加速度計的動態(tài)質(zhì)量接近被測結(jié)構(gòu)物的動態(tài)質(zhì)量，則會使振動產(chǎn)生明顯的衰減。為此在諸如印刷電路板等又薄又輕的片狀構(gòu)件上測振時，為了得到準確的數(shù)據(jù)必須采用重量輕的加速度計。如果被測物件呈現(xiàn)單自由度的響應(yīng)，則加速度計將使其共振頻率下降。在所有的模態(tài)試驗中必須使用微型加速度計。

　　低頻響應(yīng)

　　使用壓電加速度計時，所用放大器低頻截止頻率多為2－5Hz，目的是以此來剔除許多壓電傳感器的熱釋電輸出。像隔離剪切式設(shè)計等隔離性好的設(shè)計型式可用在較低的頻率。壓阻式和變電容式加速度計則具有零頻響應(yīng)。

　　高頻響應(yīng)

　　加速度計的高頻響應(yīng)隨加速度計的機械性能和安裝方法而變。在安裝牢固時，大多數(shù)加速度計呈現(xiàn)無阻尼單自由度系統(tǒng)的頻響特性。以±5％為要求的話，其頻率響應(yīng)約平整到安裝共振頻率的五分之一。如果加適當?shù)男拚�因�?shù)，則可在更高的頻率上得到有用的數(shù)據(jù)。

　　溫度響應(yīng)

　　傳感器靈敏度隨溫度的變化，稱為傳感器的溫度響應(yīng)。用測試溫度下的靈敏度與室溫下的靈敏度之差相對于室溫靈敏度的百分數(shù)來表示。

　　常用壓電加速度計的溫度范圍為零度以下至＋177°C 或 ＋260°C。某些特定型號，低溫可達絕對零度，高溫可達760°C。很多種壓電加速度計設(shè)計型式在很寬的溫度范圍內(nèi)的溫度響應(yīng)很平。壓阻式、變電容式加速度計的典型溫度范圍為－18°C～＋93°C。

　　壓電傳感器的瞬變溫度靈敏度

　　具有熱釋電效應(yīng)的傳感器在瞬變溫度作用下將產(chǎn)生電輸出，該輸出的最大值與傳感器靈敏度和溫度改變量乘積的比值稱為瞬變溫度靈敏度。

　　在溫度產(chǎn)生變化時，壓電元件會產(chǎn)生輸出信號，這稱之為熱釋電效應(yīng)。試件或氣流溫度的突變會引起這種溫度變化。大多數(shù)情況下這種效應(yīng)是很低頻的，只有信號適調(diào)儀的響應(yīng)在1赫以下，才能檢測到。如果信號適調(diào)儀有級間高通濾波器，則應(yīng)特別注意，熱釋電信號可能會使放大器飽和，使它短時間不工作。

　　基座隔離式，剪切式，隔離剪切式設(shè)計的熱釋電效應(yīng)較小。壓阻式，變電容式的這種效應(yīng)是可以忽略的。

　　橫向靈敏度

　　對于單向測量來說，要求加速度計不得對被測物體的橫向運動產(chǎn)生任何響應(yīng)是十分必要的。但加速度計不可能是完美無缺的，總是有一定的橫向靈敏度，它與橫向振動的方向有關(guān)，其橫向靈敏度一般為軸向靈敏度的1～5％。恩德�？藢γ總�加速度計進行橫向靈敏度校準并給出其最大值。

　　橫向靈敏度比

　　在與傳感器靈敏軸垂直的方向上受到激勵時傳感器的靈敏度，稱為橫向靈敏度。橫向靈敏度與沿靈敏軸方向上的靈敏度之比，稱為橫向靈敏度比。

　　旋轉(zhuǎn)運動靈敏度

　　某些直線振動傳感器對旋轉(zhuǎn)運動是敏感的。在進行試驗時必須小心。以免造成測量誤差。

　　基座應(yīng)變靈敏度

　　在傳感器基座產(chǎn)生應(yīng)變時會引起不應(yīng)有的信號輸出，該輸出值與傳感器靈敏度和應(yīng)變值乘積的比值，稱為基座應(yīng)變靈敏度。

　　在某些試驗中，加速度計安裝處可能會存在動態(tài)彎曲、扭轉(zhuǎn)、拉伸等。由于與應(yīng)變區(qū)緊密接觸，加速度計底座也會發(fā)生應(yīng)變。部分應(yīng)變會傳給敏感元件，從而產(chǎn)生與振動運動
無關(guān)的輸出信號。

　　剪切式設(shè)計的加速度計要比壓縮式的對基座應(yīng)變的敏感程度小一個數(shù)量級。應(yīng)用絕緣安裝螺釘或粘貼式轉(zhuǎn)接件可以減小這種影響。

　　磁靈敏度

　　傳感器被置于磁場中會產(chǎn)生的不應(yīng)有的信號輸出，該輸出值與傳感器靈敏度和磁場的磁感應(yīng)強度乘積的比值，稱為傳感器的磁靈敏度。

　　安裝力矩靈敏度

　　采用螺紋安裝的傳感器，安裝力矩的變化會引起靈敏度發(fā)生變化。施加1/2倍規(guī)定安裝力矩或施加2倍規(guī)定安裝力矩時的靈敏度與施加規(guī)定安裝力矩時的靈敏度之最大差值，相對于施加規(guī)定安裝力矩時靈敏度的比值的百分數(shù)，稱為安裝力矩靈敏度。

　　特殊環(huán)境的響應(yīng)

　　在強靜電場、交變磁場、射頻場、聲場、電纜影響、核輻射等的特殊環(huán)境下，某些傳感器會受到嚴重的影響，這些物理因素將引起傳感器產(chǎn)生亂真響應(yīng)。

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