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　低頻振動傳感器的低頻截止頻率

　　與傳感(gan)器(qi)的高(gao)頻(pin)截(jie)(jie)止(zhi)頻(pin)率(lv)(lv)類同(tong)(tong)，低(di)頻(pin)截(jie)(jie)止(zhi)頻(pin)率(lv)(lv)是指在(zai)所規(gui)定的傳感(gan)器(qi)頻(pin)率(lv)(lv)響應幅(fu)值誤(wu)差（±5%,±10%或±3dB）內傳感(gan)器(qi)所能測量的zui低(di)頻(pin)率(lv)(lv)信(xin)號。誤(wu)差值越大其低(di)頻(pin)截(jie)(jie)止(zhi)頻(pin)率(lv)(lv)也相對越低(di)。所以不同(tong)(tong)傳感(gan)器(qi)的低(di)頻(pin)截(jie)(jie)止(zhi)頻(pin)率(lv)(lv)指標必須在(zai)相同(tong)(tong)的誤(wu)差條(tiao)件下(xia)進(jin)行比較(jiao)。

　　低(di)(di)(di)阻抗電(dian)壓(ya)輸(shu)出型(xing)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)低(di)(di)(di)頻特(te)(te)性(xing)(xing)是由傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)敏感(gan)(gan)(gan)(gan)芯體和內置電(dian)路(lu)的(de)綜合電(dian)參數所決(jue)定的(de)。其頻率響(xiang)應特(te)(te)性(xing)(xing)可以(yi)用模擬電(dian)路(lu)的(de)一(yi)(yi)階高(gao)通(tong)(tong)濾波器(qi)(qi)特(te)(te)性(xing)(xing)來(lai)描述(shu)，所以(yi)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)低(di)(di)(di)頻響(xiang)應和截止頻率*可以(yi)用一(yi)(yi)階系統的(de)時(shi)間(jian)常數來(lai)確定。從實用角(jiao)度來(lai)看，由于(yu)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)甚低(di)(di)(di)頻頻率響(xiang)應的(de)標定比(bi)較困難，而通(tong)(tong)過(guo)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)對時(shi)間(jian)域內階躍信號的(de)響(xiang)應可測得(de)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)時(shi)間(jian)常數；因此利(li)用傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)低(di)(di)(di)頻響(xiang)應與一(yi)(yi)階高(gao)通(tong)(tong)濾波器(qi)(qi)的(de)特(te)(te)性(xing)(xing)幾乎一(yi)(yi)致的(de)特(te)(te)點，通(tong)(tong)過(guo)計算可方便(bian)地獲得(de)傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)低(di)(di)(di)頻響(xiang)應和與其對應的(de)低(di)(di)(di)頻截至頻率。

　　傳感器的靈敏度，低頻噪聲特性和動態響應范圍

　　用于低(di)(di)頻(pin)測(ce)量的(de)(de)傳(chuan)感器一般要(yao)求(qiu)有(you)比(bi)較高的(de)(de)靈(ling)(ling)敏(min)(min)度(du)(du)以滿足低(di)(di)頻(pin)小信號(hao)的(de)(de)測(ce)量。但(dan)靈(ling)(ling)敏(min)(min)度(du)(du)的(de)(de)增(zeng)加(jia)往往是(shi)有(you)限的(de)(de)。雖然加(jia)速(su)度(du)(du)傳(chuan)感器靈(ling)(ling)敏(min)(min)度(du)(du)是(shi)能(neng)達到10V/g或更(geng)高，但(dan)是(shi)靈(ling)(ling)敏(min)(min)度(du)(du)高往往帶來其他(ta)的(de)(de)負面效(xiao)應(ying)，比(bi)如傳(chuan)感器的(de)(de)穩定(ding)(ding)性，抗過載能(neng)力，以及對周邊環境干(gan)擾的(de)(de)敏(min)(min)感性。因此追求(qiu)過高靈(ling)(ling)敏(min)(min)度(du)(du)并不一定(ding)(ding)能(neng)解(jie)決微小信號(hao)的(de)(de)測(ce)量，相(xiang)反高分辨率(lv)和(he)低(di)(di)噪聲的(de)(de)傳(chuan)感器在工程(cheng)應(ying)用中往往更(geng)容易解(jie)決實際(ji)問(wen)題。所以選用具有(you)低(di)(di)電(dian)噪聲的(de)(de)傳(chuan)感器在低(di)(di)頻(pin)測(ce)量中尤(you)為重要(yao)。

　　為了表明傳感器所能測量的zui小信號大部分商業化的加速度計也都提供分辨率或電噪聲指標。國內絕大部分傳感器的寬帶電噪聲指標一般都標為20μV，而BW-sensor的寬帶電噪聲指標已降低到10μV。然而對低頻小信號測量來說，僅提供寬頻帶的電噪聲并不能*反映傳感器在低頻范圍內加速度測量的分辨率；這是因為由內置電路引起的低頻噪聲大小與頻率的倒數成正比，即所謂1/f噪聲，當測量頻率很低時傳感器的電噪聲輸出按指數幅度增長。所以傳感器的低頻電噪聲的數值與寬帶電噪聲指標是*不同的而且頻率越低這種差別越明顯。因此用于甚低頻測量的傳感器其分辨率常用傳感器輸出電噪聲的功率譜密度表示。此指標的實用意義是傳感器在特定頻率下的噪聲大小，其單位是一般用μV/√Hz或μg/√Hz來表示。BW-sensor內置電路電噪聲功率譜密度的典型值為3μV/√Hz@10Hz。

　　傳感器的瞬態溫度響應對低頻測量的影響

　　由于壓電陶瓷(ci)的(de)(de)(de)特(te)性，壓電式(shi)加(jia)速度(du)(du)(du)(du)計對(dui)(dui)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)突然變化(hua)(hua)都會產(chan)(chan)生(sheng)不同程度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)電荷(he)輸(shu)出。傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)(de)瞬態溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)響應指標(biao)就是衡(heng)量傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)對(dui)(dui)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)變化(hua)(hua)的(de)(de)(de)敏(min)感(gan)(gan)程度(du)(du)(du)(du)。這對(dui)(dui)低頻(pin)測量尤(you)為重要。由于低頻(pin)測量的(de)(de)(de)信號很小，而傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)因(yin)環(huan)境溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)變化(hua)(hua)極可能產(chan)(chan)生(sheng)與(yu)低頻(pin)振動信號相(xiang)當的(de)(de)(de)誤差(cha)；這兩種信號在甚低頻(pin)范圍內很難區分，因(yin)此如何減(jian)小環(huan)境溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)變化(hua)(hua)對(dui)(dui)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)輸(shu)出的(de)(de)(de)影(ying)響在低頻(pin)測量中顯(xian)得非常重要。傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)(de)瞬態溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)響應指標(biao)單位是g/oC,表示瞬態溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)每變化(hua)(hua)一(yi)度(du)(du)(du)(du)所相(xiang)當的(de)(de)(de)加(jia)速度(du)(du)(du)(du)輸(shu)出，其(qi)值是通過電壓（電荷(he)）輸(shu)出和傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)靈敏(min)度(du)(du)(du)(du)之(zhi)間的(de)(de)(de)換算(suan)得到的(de)(de)(de)。

　　傳(chuan)(chuan)感(gan)器的(de)(de)瞬(shun)態(tai)溫(wen)(wen)度(du)(du)響應是由壓電(dian)(dian)(dian)材料直接導致的(de)(de)，因此壓電(dian)(dian)(dian)陶瓷對由溫(wen)(wen)度(du)(du)突變所致的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)荷輸出大(da)小決定了這(zhe)一指(zhi)標的(de)(de)好壞。BW-sensor選用目前國外綜合性(xing)能指(zhi)標的(de)(de)壓電(dian)(dian)(dian)陶瓷并結合記(ji)憶金屬(shu)制成(cheng)的(de)(de)用于(yu)低(di)頻(pin)測(ce)量的(de)(de)加速度(du)(du)傳(chuan)(chuan)感(gan)器經國防兵(bing)器、航天和(he)大(da)型(xing)結構(gou)多年的(de)(de)使用驗證了傳(chuan)(chuan)感(gan)器具(ju)有優越(yue)的(de)(de)低(di)頻(pin)輸出穩(wen)定性(xing)和(he)抗干擾性(xing)能。實際(ji)甚(shen)低(di)頻(pin)測(ce)量中，為(wei)了減低(di)環(huan)境溫(wen)(wen)度(du)(du)變化對傳(chuan)(chuan)感(gan)器低(di)頻(pin)信號(hao)輸出的(de)(de)影響，傳(chuan)(chuan)感(gan)器的(de)(de)外殼盡可能采用隔熱保護套。

　　傳感器的安裝基座和基座應變對測量的影響

　　由于低(di)頻測(ce)(ce)量(liang)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)對高頻響(xiang)應(ying)的(de)(de)要(yao)求不高因(yin)此傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)使(shi)(shi)用(yong)任何種安裝(zhuang)方式一(yi)(yi)般都(dou)能滿足要(yao)求。但需(xu)要(yao)注(zhu)意兩個問題，其一(yi)(yi)是傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)應(ying)盡(jin)量(liang)考(kao)慮使(shi)(shi)用(yong)絕緣底(di)座以(yi)避免任何由對地回(hui)路(lu)引起的(de)(de)噪聲影(ying)響(xiang)測(ce)(ce)量(liang)信(xin)號(hao)。其二是應(ying)考(kao)慮傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)安裝(zhuang)處的(de)(de)被測(ce)(ce)結(jie)(jie)(jie)構應(ying)變(bian)對傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)輸出的(de)(de)影(ying)響(xiang)，即傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)應(ying)變(bian)靈敏度大小。剪切結(jie)(jie)(jie)構形(xing)式的(de)(de)壓電加速(su)度傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)具(ju)有良好(hao)的(de)(de)基(ji)座應(ying)變(bian)特性，一(yi)(yi)般都(dou)能滿足通(tong)常(chang)的(de)(de)低(di)頻結(jie)(jie)(jie)構測(ce)(ce)試(shi)。如果結(jie)(jie)(jie)構應(ying)變(bian)過大對傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)信(xin)號(hao)有影(ying)響(xiang)，可通(tong)過減小傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)與被測(ce)(ce)結(jie)(jie)(jie)構之間的(de)(de)接觸面積來降低(di)結(jie)(jie)(jie)構應(ying)變(bian)對傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)測(ce)(ce)量(liang)帶(dai)來的(de)(de)影(ying)響(xiang)。