传感器实验室(传感器实验台)

大家好,我是【广州工控传感★科技】4630-020-060振动速度传感器事业部,张工。

4630-020-060振动速度传感器融入了整体式温度补偿,可在宽工作温度范围内提供稳定的输出。 三个独立的处理电路提供独立的信号调理,可以采用统一或独立电源工作。先进的 MEMS 传感元件采用气态阻尼设计,提供非常宽的稳定频率响应。

传感器实验室(传感器实验台)

4630-010-200加速度

1 简介

在传感器的实际测试阶段,一些传感器信号会夹杂一些非物理信号的毛刺,从而导致数据分析不便。 经过分析比较,这些干扰信号的来源大部分是摩擦电噪声。 通过一定的准备措施,这种情况是完全可能的。 避免。

2. 实验设计

2.1 实验目的

模拟车祸工况,观察4630-010-200加速度传感器电缆可能产生的干扰信号,评估固定电缆的必要性。

2.2 实验装置

实验中,将一根9米长的电缆固定在一块木板上,用螺丝将木板安装在冲击头上,冲击头产生加速度来模拟碰撞情况。 电缆的一端连接一个4630-020-060加速度传感器,传感器与冲击头固定。 将另一端连接到信号采集仪。 由于冲击头有缓冲装置,冲击头的运动会很快停止,理论上采集到的信号只会有一个加速度的峰值。 峰值信号背后的波动可以理解为纯电缆噪声信号。

传感器实验室(传感器实验台)

3. 实验数据

3.1 参考传感器电缆未固定时的冲击试验结果:

下图显示了震动后传感器输出端的实际信号。 纵坐标为加速度g值,横坐标为时间ms(毫秒)。 波形显示,4630-010-200传感器的主加速度信号峰值约为 270g。 加速度信号(6~8ms)后出现多个峰值的波形为电缆噪声信号,信号峰值约为加速度信号的13%。 由于电缆过于灵活,无法快速响应机械运动,这些信号通常在主加速度信号之后出现几毫秒,因此一般不会影响工程师真正感兴趣的数据。 加速度持续时间更长,实际上与干扰信号重叠。 显然,我们希望避免这种情况发生。

传感器实验室(传感器实验台)

3.2 下图显示了相同冲击和传感器的测试结果,电缆固定良好:

由于电缆干扰是有限的,特别是防止电缆撞击安装表面,我们可以看到后期的干扰信号被很好地消除了。

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4630-010-200传感器

4.分析

4.1 参考4630-010-200传感器的干扰信号较大,因为传感器是压电原理(PE),由于其高阻抗特性,更容易受到电缆噪声的影响。

对于使用压电传感器 (PE) 对于工程师来说,摩擦电噪声是一个经常讨论的因素,但对于使用压阻 (PR) 传感器的工程师来说,它相对较新。 在很多情况下对于压阻式传感器来说问题并不严重,尤其是带有信号放大器的传感器,摩擦电噪声的信号比较小,对于如此大的信号输出,这种影响并不明显。 但伴随高冲击时,摩擦电噪声会变大,而高冲击压阻传感器的低灵敏度使得这种干扰不容忽视。

4.2 冲击测量环境下的正确操作:

降低电缆噪声的关键因素之一是正确处理电缆。 粗暴处理电缆会使旧电缆松动,使其比新电缆噪音更大。 因此,应小心处理电缆,以尽可能防止退化。 精心制作的电缆可以为许多测试提供低噪声信号,但结、拉伸和撕裂会使低噪声电缆变成高噪声电缆。 这是可以避免的,应定期检查是否有损坏和处置。 冲击环境一般不利于信号采集,如果不采取预防措施,甚至会损坏电缆。 最重要的是固定电缆,使电缆不会与硬表面发生碰撞,因为这不仅会损坏电缆,还会产生很大的摩擦电噪声。 因此良好的电缆保持力将保护电缆并降低电缆噪音。 用胶带将电缆固定在机身上是一个很好的操作。 当然,也建议将电缆尽可能地引到影响较小的区域。 如果不行,可以将多根同向输出的线缆捆绑在一起,可以起到相互固定的作用。

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4810习近平-0100传感器

4.3 良好的安装会消除大部分电缆噪音,但理想的当然是使用质量更好的电缆,以尽量减少这种干扰的可能性。 一般电缆设计的初衷是易于加工、不易缠绕、易于剥落等。噪声质量不是主要特征:在大多数情况下,用户衡量电缆的质量,如柔软度、张力 、紧密、不粘、易剥落。 特征。 但是在选择嘈杂的电缆时,它可能无法满足上述所有要求。 例如,紧密的电缆护套(有助于降低噪音)使电缆更硬,或者良好的护套材料(例如 TPE)也可能使电缆在通过狭窄空间时更容易与其他电缆缠结。 因此,当您遇到这些烦恼时,请记住,选择此电缆是为了实现低噪声、高保真数据,并且一些不便是不可避免的。

4.4 如果现场不能快速判断电缆的噪声质量,可以从电缆的松紧度来判断。 电缆导体越紧,离电缆护套越近,噪声越低。 不同电缆的噪音水平可能相差多达 5 倍。

4.5 当然,在同等线缆质量的情况下,使用灵敏度更高的传感器可以达到更好的信噪比。 这可以通过增加4810习近平-0100传感器电源或添加前端放大器来实现。

5 结论

5.1 电缆的安装和固定在冲击条件下至关重要。

5.2 并非所有电缆都具有相同的质量。 不正确匹配(或质量差)的电缆会导致传感器发出不干净的信号。 传感器该知道如何为不同类型的传感器匹配合适的电缆。 .尤其是加速度传感器用的线缆,因为这个传感器的使用会伴随着很大的冲击,而且基于小型化的设计,前端不会有信号放大,所以信号的质量很大程度上决定了 由电缆。

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