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定义中文名称：加速度传感器英文名称：acceleration transducer定义：能感受加速度并转换成可用输出信号的传感器应用学科：机械工程（一级学科）；传感器（二级学科）；物理量传感器（三级学科）。
加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备。
加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，就好比地球引力，也就是重力。
加速力可以是个常量。
加速度计有两种：一种是角加速度计，是由陀螺仪（角速度传感器）改进的。
另一种就是线加速度计。
[1]2分类压电式压电式加速度传感器又称压电加速度计。
它也属于惯性式传感器。
压电式加速度传感器的原理是利用压电陶瓷或石英晶体的压电效应，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化。
当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则力的变化与被测加速度成正比。
压阻式基于世界领先的MEMS硅微加工技术，压阻式加速度传感器具有体积小、低功耗等特点，易于集成在各种模拟和数字电路中，广泛应用于汽车碰撞实验、测试仪器、设备振动监测等领域。
加速度传感器网为客户提供压阻式加速度传感器/压阻加速度计各品牌的型号、参数、原理、价格、接线图等信息。
电容式电容式加速度传感器是基于电容原理的极距变化型的电容传感器。
电容式加速度传感器/电容式加速度计是对比较通用的加速度传感器。
在某些领域无可替代，如安全气囊，手机移动设备等。
电容式加速度传感器/电容式加速度计采用了微机电系统（MEMS）工艺，在大量生产时变得经济，从而保证了较低的成本。
伺服式伺服式加速度传感器是一种闭环测试系统，具有动态性能好、动态范围大和线性度好等特点。
其工作原理，传感器的振动系统由"m-k”系统组成，与一般加速度计相同，但质量m上还接着一个电磁线圈，当基座上有加速度输入时，质量块偏离平衡位置，该位移大小由位移传感器检测出来，经伺服放大器放大后转换为电流输出，该电流流过电磁线圈，在永久磁铁的磁场中产生电磁恢复力，力图使质量块保持在仪表壳体中原来的平衡位置上，所以伺服加速度传感器在闭环状态下工作。
一、加速度传感器主要技术指标：整体上应满足信号波动小、稳定性好、抗干扰好，可长线使用（能适合300米以下水深的使用要求）等。
二、数据采集系统主要技术指标：整体上要满足无线、抗干扰、精度高、数据传输快、传输距离远、便于野外操作等条件。
文案编辑词条B 添加义项?文案，原指放书的桌子，后来指在桌子上写字的人。
现在指的是公司或企业中从事文字工作的职位，就是以文字来表现已经制定的创意策略。
文案它不同于设计师用画面或其他手段的表现手法，它是一个与广告创意先后相继的表现的过程、发展的过程、深化的过程，多存在于广告公司，企业宣传，新闻策划等。
基本信息中文名称文案外文名称Copy目录1发展历程2主要工作3分类构成4基本要求5工作范围6文案写法7实际应用折叠编辑本段发展历程汉字"文案"(wén àn)是指古代官衙中掌管档案、负责起草文书的幕友,亦指官署中的公文、书信等;在现代，文案的称呼主要用在商业领域，其意义与中国古代所说的文案是有区别的。
在中国古代，文案亦作" 文按"。
公文案卷。
《北堂书钞》卷六八引《汉杂事》:"先是公府掾多不视事，但以文案为务。
"《晋书·桓温传》:"机务不可停废，常行文按宜为限日。
" 唐戴叔伦《答崔载华》诗:"文案日成堆，愁眉拽不开。
"《资治通鉴·晋孝武帝太元十四年》:"诸曹皆得良吏以掌文按。
"《花月痕》第五一回:" 荷生觉得自己是替他掌文案。
"旧时衙门里草拟文牍、掌管档案的幕僚，其地位比一般属吏高。
《老残游记》第四回:"像你老这样抚台央出文案老爷来请进去谈谈，这面子有多大!"夏衍《秋瑾传》序幕:"将这阮财富带回衙门去，要文案给他补一份状子。
"文案音译文案英文:copywriter、copy、copywriting文案拼音:wén àn现代文案的概念:文案来源于广告行业，是"广告文案"的简称，由copy writer翻译而来。
振动加速度传感器的原理及选型安装方式振动加速度传感器主要是用于测量轴承的振动，个别情况下也会用于测量转轴振动，它主要是安装在各种旋转机械装置的轴承盖上。
它将传统的压电加速度传感器与电荷放大器集于一体，能够直接与记录显示和采集仪器连接，简化了测试系统提高了测试的精度和可靠性，广泛应用于核爆炸、航空航天、铁路桥梁、建筑、车船、机械、水利、电力等领域。
ULT2023V系列振动加速度传感器简介ULT2023V系列振动加速度传感器，是在传感器内部集成了微型集成电路放大器(mini IC)的压电振动加速度传感器，将传统的压电振动加速度传感器与电荷放大器集于一体，能直接与采集或记录仪器连接，简化了测试系统，提高了测试精度和可靠性，同时具有低阻抗输出、抗干扰、噪声小、性价比高、安装方便等显著优点。
ULT2023振动加速度传感器技术指标：灵敏度：25mV/g量程：200g频率范围：0.7-11000Hz（±10%)安装谐振点:33kHz分辨率：0.0008g抗冲击：2000g重量：13gm安装螺纹：M5mm线性：≤1%横向灵敏度：≤5%典型值：≤3%输出偏压：8-12VDC恒定电流：2-20mA，典型值：4mA输出阻抗：＜150Ω激励电压：18-30VDC典型值：24VDC温度范围：-40～+120℃放电时间常数：≥0.2秒壳绝缘电阻：＞Ω安装力矩：约20-30Kgf.cm(M5螺纹)几何尺寸：六方14mm、高度20或26.5mm振动加速度传感器原理多数加速度传感器是根据压电效应的原理来工作的。
所谓的压电效应就是"对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外，还将改变晶体的极化状态，在晶体内部建立电场，这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应"。
一般加速度传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。
由于这个变形会产生电压，只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系，就可以将加速度转化成电压输出。
加速度传感器介绍加速度传感器的简述北京航空航天⼤学仪器科学与光电⼯程学院夏伟强1.加速度传感器的意义加速度传感器是⼀种能够测量加速⼒的电⼦设备，⼴泛⽤于航空航天、武器系统、汽车、消费电⼦等。
通过加速度的测量，可以了解运动物体的运动状态。
可应⽤在控制，⼿柄振动和摇晃，仪器仪表，汽车制动启动检测，地震检测，报警系统，玩具，结构物、环境监视，⼯程测振、地质勘探、铁路、桥梁、⼤坝的振动测试与分析；⿏标，⾼层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。
2.加速度传感器的⼯作原理根据⽜顿第⼆定律：A(加速度)=F(⼒)/M(质量)。
只需测量作⽤⼒F就可以得到已知质量物体的加速度。
利⽤电磁⼒平衡这个⼒，就可以得到作⽤⼒与电流（电压）的对应关系，通过这个简单的原理来设计加速度传感器。
本质是通过作⽤⼒造成传感器内部敏感元件发⽣变形，通过测量其变形量并⽤相关电路转化成电压输出，得到相应的加速度信号。
3.加速度传感器主要技术指标a）量程。
⽐如测量车辆运动只需⼏⼗个g量程，但是测量武器系统的侵彻指标，就需要传感器的量程达10万g甚⾄更⼤。
b）灵敏度。
⼀般来说，越灵敏越好。
越灵敏的传感器对⼀定范围内的加速度变化更敏感，输出电压的变化也越⼤，这样就⽐较容易测量，从⽽获得更精确的测量值。
c）带宽。
主要指传感器可测量的有效频带。
对于⼀般只要测量倾⾓的应⽤，50HZ的带宽应该⾜够了，但是对于需要进⾏动态性能，⽐如振动，你会需要⼀个具有上百HZ带宽的传感器。
4.加速度传感器发展现状及发展趋势市场上占统治地位的加速度传感器是压电式、压阻式、电容式、谐振式等。
压阻式加速度传感器具有加⼯⼯艺简单，测量⽅法易⾏，等优点。
但是，温度效应严重，⼯作温度范围窄，并且灵敏度低，⼀般只有1mg左右，要继续提⾼灵敏度难度很⼤。
压电式加速度计信噪⽐⾼，灵敏度⾼，结构简单，但是信号处理电路较复杂，存在零漂现象不可避免，并且回零慢，不适宜连续测试。
微电容式加速度计具有结构简单、灵敏度⾼、动态特性好、抗过载能⼒⼤，易于集成，不易受温度影响，功耗低，但是，存在输出特性的⾮线性、寄⽣电容、分布电容对灵敏度的影响，以及信号处理电路复杂等问题。
加速度传感器主要技术指标1. 测量范围（Measurement Range）：加速度传感器能够测量的加速度的范围。
常见的测量范围从几个g到几百g不等，其中1g等于地球上的重力加速度9.8m/s²。
2. 分辨率（Resolution）：加速度传感器能够区分的最小加速度变化。
通常以m/s²或g为单位。
3. 灵敏度（Sensitivity）：加速度传感器输出信号相对于输入加速度的变化率，常以mV/g或mV/m/s²表示。
灵敏度越高，传感器对于微小加速度的响应越快。
4. 零点偏移（Zero Offset）：在没有加速度作用下，传感器输出的信号不为零。
零点偏移指的是传感器输出信号与零点之间的差值。
通常以mV为单位。
5. 频率响应（Frequency Response）：加速度传感器能够测量的加速度变化的频率范围。
常见的频率范围从几Hz到几千Hz不等。
6. 噪声（Noise）：传感器输出信号的不确定性。
传感器噪声越小，对于微小加速度的测量越精确。
7. 非线性度（Nonlinearity）：传感器输出信号与输入加速度之间的偏差。
常表示为百分比或者以g为单位。
8. 温度稳定性（Temperature Stability）：传感器在不同温度下的输出信号的变化范围。
温度稳定性越好，传感器的测量精度越高。
9. 动态测量范围（Dynamic Range）：加速度传感器能够测量的最大加速度和最小加速度之间的比值。
动态测量范围越大，传感器能够测量的加速度范围越宽。
10. 失真（Distortion）：因非线性效应导致的传感器输出信号与实际加速度之间的偏差。
失真常以百分比表示。
此外，加速度传感器还可能具有以下特殊技术指标：11. 反向振动抑制特性（Anti-vibration Characteristics）：传感器在高频振动环境下的稳定性能。
反向振动抑制特性好的传感器能够减小振动对于测量结果的影响。
传感器选型指南一概述朗斯传感器按原理分类主要可分为两大类型压电传感器和应变传感器按被测量分类主要可分为四大类型振动冲击压力力及特型类振动冲击类朗斯的强项产品之一在国内外享有盛誉目前朗斯测量振动冲击加速度速度和位移类的传感器产品有5大系列,约100个型号,基本能够满足各种用途对振动冲击的测量要求振动冲击加速度速度和位移类的传感器5大系列是1.LC01系列内装IC压电加速度传感器2.LC04系列压电加速度传感器3.LC05系列压电石英力传感器4.LC07系列内装IC应变加速度传感器5.LC08系列应变加速度传感器压力传感器类LC09系列应变压力传感器为测量流体压强而专门设计有电压输出电流输出和频率输出三种输出型式量程范围1200MPa力传感器类LC05系列压电石英力传感器和LC11系列应变力传感器LC05系列压电石英力传感器主要用于测量动态短期静态的振动和冲击力机械结构的拉伸和压缩力量程范围100kg30t LC11系列应变力传感器主要用于工程中的静态拉伸和压缩力测量量程范围50kg300t特型类为解决用户使用中的一些特殊问题方便用户使用朗斯还生产多种特型传感器和传感器辅助产品特型传感器如座垫传感器基桩动测传感器防水密封型传感器和力锤等传感器辅助产品如磁力安装座LC14系列和附件LC16系列等二工作原理及特点1.压电传感器压电传感器是一种机电换能器它利用压电元件---压电陶瓷压电石英等的压电效应当压电传感器受到力F(对于振动加速度传感器,这个力F=ma,其中m-加速度传感器内部质量体质量a-振动加速度)作用后其内部的压电元件上也受到同样大小的力F根据压电效应原理压电元件的两面就产生一个与这个力F成正比的电荷压电传感器特点1自生电荷结构简单坚固安装方便2尺寸小重量轻最轻仅为0.2克寿命长3频率响应范围宽可高达100kHz量程范围大加速度计可高达100,000g4稳定性好耐高温可达7000C5不适于静态测量2.应变传感器应变传感器主要由外壳弹性元件和应变计所组成应变加速度传感器内多一将加速度a转化为力F的质量体m当传感器感受力或加速度时贴于弹性元件上的应变计在力F感受加速度时力F ma的作用下同弹性元件一起变形根据应变计的应变效应原理应变计将产生与这个变形成正比的电阻变化R一般在每个传感器上至少粘贴四片电阻应变计将他们接成桥式测量电路这个桥式测量电路可以灵敏而精确地测量10-3-10-6数量级的微小电阻变化应变传感器的特点1品种多尺寸小重量轻制作方便2性能稳定精度高3低频响应好测量范围大静态动态信号都可测4受温度影响大需温度补偿5使用频率范围窄三压电传感器的选择和安装(一)传感器的选择压电加速度传感器有许多种型号每一种型号都有自己特别适用的某些用途为了获得高保真度的测试数据我们必须根据测试的使用要求选择最合适的压电加速度传感器通常选择压电加速度传感器最主要的权衡因素是重量频率响应和灵敏度1. 重量传感器作为被测物体的附加质量必然会影响其运动状态如果加速度传感器的质量接近于被测物体的动态质量则被测物体的振动就会受到影响而明显减弱对于有些被测构件虽然作为一个整体质量很大但是在传感器安装的局部例如一些薄壁结构传感器的质量已经可以与结构局部质量相比拟也将会使结构的局部运动状态受到影响因此要求传感器的质量ma远小于被测物体传感器安装点的动态质量m由于传感器质量的影响会使被测构件的振动加速度a降低,其降低的加速度∆a可用下式估算∆a = a[ 1m /( mam ) ]2. 频率响应特性低频响应特性传感器用户手册给出的下限频率为-10%频响LC01系列内装IC 压电加速度传感器的低频响应特性主要由内装IC 电路芯片的下限频率和传感器的基座应变热释电效应等环境特性决定LC04系列压电加速度传感器的低频响应特性主要由电荷放大器的下限频率和传感器的基座应变热释电效应等环境特性决定内装IC 电路芯片和电荷放大器的下限频率取决于RC 电路也就是取决于放电时间常数DTC DTC = R ·C 下降3dB 低频f = 0.16/DTC 下降10%低频f = 0.34/DTC 下降5%低频f = 0.5/DTC放电时间常数越大信号衰减越慢低频响应越好放电时间常数不仅决定低频响应而且决定放电时间在实验室只测一两个点放电时间为几秒或更长都可以但是在工业现场进行多点测量则不一样因此决定时间常数时必须兼顾低频响应和放电时间基座应变环境温度变化等环境干扰引起的输出通常在5Hz 以下因此当测试信号频率在5Hz 以上时应将内装IC 电路芯片和电荷放大器的下限截止频率置于5Hz 以上借以滤除压电传感器的热电等环境干扰引起的噪声输出实验证明当测试环境温度突然变化300C 时LC0401(中心压缩结构)压电加速度的瞬变温度输出约为1.5g 而LC0406(隔离剪切结构)的瞬变温度输出仅为0.15g 因此当测试信号频率在5Hz 以下时应选择诸如隔离剪切结构等隔离基座应变热释电效应等环境干扰性能好的加速度传感器应变加速度传感器具有响应静态信号的特性高频响应特性高频响应取决于公式mk f o π21=式中f 0 — 谐振频率k — 敏感结构的组合刚度m — 质量块的大小在敏感结构的组合刚度一定的前提下质量块越大谐振频率越低一个大的质量块产生高的机械增益因此传感器的灵敏度高噪声低相反一个小的质量块产生低的机械增益因此传感器的灵敏度低输出小但是频率范围宽可测量较高的频率信号传感器用户手册给出的上限频率为+10%频响大约为安装谐振频率的1/3如果要求上限频率误差为+5%大约为安装谐振频率的1/5如果采用适当的校正系数在更高的频率范围也能得到可靠的测试数据3. 灵敏度灵敏度越高在电路不放大的基础上质量块越大机械增益越大传感器的输出越大系统的信噪比越高而抗干扰能力和分辨率也越强陶瓷敏感元件有着非常高的信噪比在没有电噪声的妨碍下能测非常小的振动信号但是就特定结构的传感器来讲灵敏度越高传感器的重量越大量程和谐振频率也越低就量程来讲对于电荷型输出的LC04系列压电加速度传感器可以通过调节电荷放大器增益来调节量程范围但对于LC01系列内装IC压电加速度传感器满量程输出特性在传感器内已经固定量程范围是不可调节的目前比较流行的内装IC压电加速度传感器它的激励电压为18-30VDC而且要求恒流供电2-20mA它的输出为叠加在直流偏压上的交流信号直流偏压通常能被后接的信号调理器中的隔直电容隔掉所以我们能直接读出它的交流信号这个交流信号的最大输出一般为5VAC因此一个直流偏压为9.5VDC灵敏度为100 mV/g的LC01系列内装IC压电加速度传感器其量程最大测量信号是50g如果要增大量程范围可通过降低灵敏度来实现如一个灵敏度为10mV/g 的LC01系列内装IC压电加速度传感器其量程最大测量信号为500g综上所述灵敏度的选择受到重量频率响应和量程的制约一般来讲在满足频响重量和量程要求下应尽量选择高灵敏度的传感器这样可降低信号调理器的增益采用×1即可提高系统的信噪比系列与压电加速度传感器系列性能对比1低阻抗输出抗干扰能力强可以进行长电缆传输2可直接与内置恒流源的数据采集器连接3可以使用通用同轴电缆或丝线4性能价格比高多点测量总的系统价格较低安装方便量程在传感器内已固定不可调节LC04放电时间常数DTC 传感器内部已固定受同样的测试环境1可通过调节电荷放大器调节满量程输出2结构简单温度范围宽高温可达3电荷放大器远离测试环境外部环境对其影响小4互换性强可方便的与国内外电荷放大器和阻抗变换器配在安装和使用时注意对高阻输出的保护外部必须配接电荷放大器必须使用特殊的低噪声电缆带长电缆大于米时会引起高电容负载增加从而引二传感器的安装以单轴为例所示所示螺钉安装磁力安装座安装胶粘剂粘接探针安装每种安装方式对高频都有影响螺钉安装频率响应范围最宽而且是四种安装方法中最安全可靠的一种通过在传感器与安装表面间插入安装介质磁力安装座胶粘一个安装谐振频率就产生了这个安装谐振频率小于传感器的固有频率降低了高频范围传感器离测试点越远安装谐振频率越低可用的频率范围越低安装前应对传感器与被测试件接触的表面进行处理表面要求清洁平滑不平度应小于0.01mm安装螺孔轴线与测试方向一致如安装表面较粗糙时可在接触面上涂些诸如真空硅脂重机械油蜂蜡等润滑剂以改善安装耦合从而改善高频响应测量冲击时由于冲击脉冲具有很大的瞬态能量故传感器与结构的连接必须十分可靠最好用钢螺钉安装如现场环境如安装在电机发动机等电气噪声较大的设备上需单点接地以避免地电回路噪声对测量的影响请采取使加速度传感器与构件绝缘的安装措施如绝缘螺钉LC1614或选用能满足试验要求的其本身结构对地绝缘的加速度传感器LC0105J LC0403J等(1)螺钉安装安装螺孔轴线与测试方向要一致螺纹孔深度不可过浅以免安装螺钉过分拧入传感器造成基座弯曲而影响灵敏度每只压电加速度传感器出厂时都配有一只钢制安装螺钉M5或M3用它将加速度传感器和被测试物体固定即可M5安装螺钉推荐安装力矩 20kgf.cm M3安装螺钉推荐安装力矩 6kgf.cm安装后传感器与安装面应紧密贴实不应有缝隙螺钉安装示意图及频响曲线图如图4图5所示图4 螺钉安装示意图图5 螺钉安装频响曲线图(2)磁力安装座安装磁力安装座分对地绝缘和对地不绝缘两种在低频小加速度测试试验中如被测物为不宜钻安装螺孔的试验件如机床发动机管道等磁力安装座提供了一种方便的传感器安装方法如被测表面较平坦且是钢铁结构时可直接安装如被测表面不平坦或无磁力的需在被测表面粘接或焊接一钢垫用来吸住磁座但在加速度超过200g温度超过200时不宜采用磁力安装座安装示意图及频响曲线图如图6图7所示图6 磁力安装座安装示意图图7 磁力安装座安装频响曲线图(3)胶粘剂安装可用多种胶粘剂粘接胶接面要平整光洁并需按胶接工艺清洗胶接面目前常用的502胶粘接工艺如下 a.先用200-400砂纸对安装面进行打磨 b.用丙酮或无水乙醇清洗打磨面并彻底擦干 c.于粘接部位滴适量的502快干胶之后用手或加压将传感器压住几秒钟待胶初步固化后松开手或去掉压力静置十几秒使胶彻底固化达到胶接强度 d.欲取下粘接在被测物体上的传感器请先于粘合部位涂布丙酮过几分种后用起子取下注意不要用力过猛如果轻轻用力取不下时可再涂布溶剂待几分钟再轻轻取下对大加速度的测量请计算胶接强度胶粘剂安装示意图及频响曲线图如图8图9所示图8 胶粘剂安装示意图图9 胶粘剂安装频响曲线图(4)探针安装当因测试表面狭小等不能采用以上较可靠的安装方法时或对设备进行快速巡检时手持探针安装是一种方便的安装方法由于这种安装方法安装谐振频率低所以仅能用于低于1000Hz 的测试探针安装示意图及频响曲线图如图10图11所示图10 探针安装示意图图11 探针安装频响曲线图。
加速度传感器的几个关键特性为了正确地选用加速度传感器，获得有用的加速度数据，全面的了解加速度传感器的特效是非常必要的.下面就来解释一下加速度传感器的几个关键特性.灵敏度加速度传感器的灵敏度是指其输出信号量(电压/电荷）与输入信号量（加速度）的比值。
灵敏度越高,则信噪比就越大，静电干扰和电磁干扰噪声也就越小。
但是，在其它条件相同的前提下，想要得到较高的灵敏度,需要较大的质量快，这随之带来了两个缺点：加速度传感器质量变大和共振频率变低.质量加速度传感器在使用时通常是通过螺钉连接或胶黏的方法固定在被测物表面的，如果果加速度传感器的动态质量接近被测物的动态质量,则这部分质量将会影响到被测物的运动状态，从而得到有一定程度失真的测量结果。
因此,当被测物较为轻薄时（电路板、壳体等),尤其应当注意选用质量小的加速度传感器。
谐振频率加速度传感器本身是一个弹簧-质量-阻尼系统，因此必然有一个谐振频率,如果被测物的振动频率正好接近这个谐振频率,加速度传感器的灵敏度会急剧增加，这时输出的值是没有意义的。
一般来说，加速度传感器都工作在其谐振频率的1/5或1/3的频段内.频率响应加速度传感器的频率响应通常是指其幅频响应.理想的加速度传感器的频率响应当然是从0Hz至+∞Hz都保持相同的灵敏度,但实际上并不存在这要的传感器.加速度传感器按照其工作原理不同，有些在高频段表现出色,可以达到几十kHz，有些则是低频响应较好，并可以提供直流响应。
横向灵敏度在理想情况下,若被测物存在垂直于加速度传感器测量轴的方向的振动，输出的测量信号应该是为零的.但实际上，由于材料特性及制造误差等原因，可能会有高达5%的输出信号。
这是一种串扰输出，因此横向灵敏度也被称为“串扰灵敏度”。
温度灵敏度加速度传感器是一种电子产品,它的输出特性不可避免的会受到温度的影响，一般说来,温度越高，测量误差就越大，但可进行温度补偿.不同类型的加速度传感器的适用温度范围差别很大，如PE传感器可以耐受到700℃，而IEPE传感器由于内置了处理电路,一般只能耐受到175℃.瞬变温度灵敏度加速度传感器随着温度的瞬变将会产生输出，该输出的最大值与传感器灵敏度和温度改变量乘积的比值称为瞬变温度灵敏度。
加速度传感器传感器是一种能将物理量、化学量、生物量等转换成电信号的器件。
输出信号有不同形式，如电压、电流、频率、脉冲等，能满足信息传输、处理、记录、显示、控制要求，是自动检测系统和自动控制系统中不可缺少的元件。
如果把计算机比作大脑，那么传感器则相当于五官，传感器能正确感受被测量并转换成相应输出量，对系统的质量起决定性作用。
自动化程度越高，系统对传感器要求越高。
在今天的信息时代里，信息产业包括信息采集、传输、处理三部分，即传感技术、通信技术、计算机技术。
现代的计算机技术和通信技术由于超大规模集成电路的飞速发展，而已经充分发达后，不仅对传感器的精度、可靠性、响应速度、获取的信息量要求越来越高，还要求其成本低廉且使用方便。
显然传统传感器因功能、特性、体积、成本等已难以满足而逐渐被淘汰。
世界许多发达国家都在加快对传感器新技术的研究与开发，并且都已取得极大的突破。
如今传感器新技术的发展，主要有以下几个方面：一．发现并利用新现象利用物理现象、化学反应、生物效应作为传感器原理，所以研究发现新现象与新效应是传感器技术发展的重要工作，是研究开发新型传感器的基础。
日本夏普公司利用超导技术研制成功高温超导磁性传感器，是传感器技术的重大突破，其灵敏度高，仅次于超导量子干涉器件。
它的制造工艺远比超导量子干涉器件简单。
可用于磁成像技术，有广泛推广价值。
利用抗体和抗原在电极表面上相遇复合时，会引起电极电位的变化，利用这一现象可制出免疫传感器。
用这种抗体制成的免疫传感器可对某生物体内是否有这种抗原作检查。
如用肝炎病毒抗体可检查某人是否患有肝炎，起到快速、准确作用。
美国加州大学已研制出这类传感器。
传感器的发展历程二．利用新材料传感器材料是传感器技术的重要基础，由于材料科学进步，人们可制造出各种新型传感器。
例如用高分子聚合物薄膜制成温度传感器；光导纤维能制成压力、流量、温度、位移等多种传感器；用陶瓷制成压力传感器。
高分子聚合物能随周围环境的相对湿度大小成比例地吸附和释放水分子。
振动试验中加速度传感器的选择The Choice of Acceleration Sensor in the Vibration Testing环境适应性和可靠性2009.3国家电子计算机质量监督检验中心符瑜慧李雪松杨红左进凯 FU Yu-hui LI Xue-song YANG Hong ZUO Jin-kai摘要：参与振动试验中振动量值的获得，最直接也是主要的单元之一是加速度传感器。
本文将重点对压电式加速度传感器的工作原理及影响其选型的主要因素进行探讨。
关键词：传感器；选择Abstract: Getting the vibration force in the vibration testing, there is a unit-sensor which is directness and importance. This paper will talk about that the voltage acceleration sensor function and the important factor which must think about in choosing the sensor type.Key Words:sensor ; choice.1 引言振动试验中，我们对控制点、监测点等的振动量值都是通过加速度传感器采样得到的，该数值的正确性、可信性，直接影响到对试验的结果的判定。
如果控制点所得到的数值不真实，就会影响到我们对试验样品的振动应力施加，可能是欠应力或过应力，欠应力会导致不能真实反应样品的质量信息，达不到预期考察样品“抗振”的试验目的，过应力可能会使样品损害，或据此以样品进行改进设计，增加企业成本；如果监测点所得到的数值不真实，监测的作用就推动了应有的作用，达不到监测振动台面和样口某薄弱环节的作用，甚至会带来不必要的错误改进。
因此，影响振动试验中振动量值的正确获得，除了与传感器的安装位置、样品的安装等外，还跟传感器的技术指标有关，它是得到振动量值的最直接也是最重要的单元之一。
加速度传感器选型 加速度传感器选型 工程振动量值的物理参数常用位移、速度和加速度来表示。由于在通常的频率范围内振动位移幅值量很小，且位移、速度和加速度之间都可互相转换，所以在实际使用中振动量的大小一般用加速度的值来度量。常用单位为：米/秒2 (m/s2)，或重力加速度(g)。 描述振动信号的另一重要参数是信号的频率。绝大多数的工程振动信号均可分解成一系列特定频率和幅值的正弦信号，因此，对某一振动信号的测量，实际上是对组成该振动信号的正弦频率分量的测量。对传感器主要性能指标的考核也是根据传感器在其规定的频率范围内测量幅值精度的高低来评定。 最常用的振动测量传感器按各自的工作原理可分为压电式、压阻式、电容式、电感式以及光电式。压电式加速度传感器因为具有测量频率范围宽、量程大、体积小、重量轻、对被测件的影响小以及安装使用方便，所以成为最常用的振动测量传感器。 1 传感器的种类选择
1.1 压电式 压电式传感器是利用弹簧质量系统原理。敏感芯体质量受振动加速度作用后产生一个与加速度成正比的力，压电材料受此力作用后沿其表面形成与这一力成正比的电荷信号。压电式加速度传感器具有动态范围大、频率范围宽、坚固耐用、受外界干扰小以及压电材料受力自产生电荷信号不需要任何外界电源等特点，是被最为广泛使用的振动测量传感器。虽然压电式加速度传感器的结构简单，商业化使用历史也很长，但因其性能指标与材料特性、设计和加工工艺密切相关，因此在市场上销售的同类传感器性能的实际参数以及其稳定性和一致性差别非常大。与压阻和电容式相比，其最大的缺点是压电式加速度传感器不能测量零频率的信号。 1.2 压阻式 应变压阻式加速度传感器的敏感芯体为半导体材料制成电阻测量电桥，其结构动态模型仍然是弹簧质量系统。现代微加工制造技术的发展使压阻形式敏感芯体的设计具有很大的灵活性以适合各种不同的测量要求。在灵敏度和量程方面，从低灵敏度高量程的冲击测量，到直流高灵敏度的低频测量都有压阻形式的加速度传感器。同时压阻式加速度传感器测量频率范围也可从直流信号到具有刚度高，测量频率范围到几十千赫兹的高频测量。超小型化的设加速度传感器选型 计也是压阻式传感器的一个亮点。需要指出的是尽管压阻敏感芯体的设计和应用具有很大灵活性，但对某个特定设计的压阻式芯体而言其使用范围一般要小于压电型传感器。压阻式加速度传感器的另一缺点是受温度的影响较大，实用的传感器一般都需要进行温度补偿。在价格方面，大批量使用的压阻式传感器成本价具有很大的市场竞争力，但对特殊使用的敏感芯体制造成本将远高于压电型加速度传感器。 1.3 电容式 电容型加速度传感器的结构形式一般也采用弹簧质量系统。当质量受加速度作用运动而改变质量块与固定电极之间的间隙进而使电容值变化。电容式加速度计与其它类型的加速度传感器相比具有灵敏度高、零频响应、环境适应性好等特点，尤其是受温度的影响比较小；但不足之处表现在信号的输入与输出为非线性，量程有限，受电缆的电容影响，以及电容传感器本身是高阻抗信号源，因此电容传感器的输出信号往往需通过后继电路给于改善。在实际应用中电容式加速度传感器较多地用于低频测量，其通用性不如压电式加速度传感器，且成本也比压电式加速度传感器高得多。 2 压电式传感器的敏感芯体材料和结构形式
2.1 压电材料 压电材料一般可以分为两大类，即压电晶体和压电陶瓷。在压电型加速度计的最常用的压电晶体为石英，其特点为工作温度范围宽，性能稳定，因此在实际应用中经常被用作标准传感器的压电材料。由于石英的压电系数比其他压电材料低得多，因此对通用型压电加速度计而言更为常用的压电材料为压电陶瓷。压电陶瓷中锆钛酸铅（PZT）是目前压电加速度计中最经常使用的压电材料。其特点为具有较高的压电系数和居里点，各项机电参数随温度时间等外界条件的变化相对较小。必须指出的是，就同一品种的压电陶瓷而言，虽然都有相同的基本特性，但由于制作工艺不同可以使两个相同材料的压电陶瓷的具体性能指标相差甚大。这种现象可以通过典型的国产传感器和进口传感器的比较得以反映，国内振动测试业几十年的经验对此深有体会。 2.2 传感器敏感芯体的结构形式 压电加速度传感器的敏感芯体一般由压电材料和附加质量块组成，当质量块受到加速度作用后便转换成一个与加速度成正比并加载到压电材料上的力，而压电材料受力后在其表面加速度传感器选型 产生一个与加速度成正比的电荷信号。压电材料的特性决定了作用力可以是受正应力也可以是剪应力，压电材料产生的电荷大小随作用力的方向以及电荷引出表面的位置而变。 根据压电材料不同的受力方法，常用传感器敏感芯体的结构一般有以下三种形式： 2.2.1 压缩形式 压电材料受到压缩或拉伸力而产生电荷的结构形式。压缩式敏感芯体是加速度传感器中最为传统的结构形式。其特点是制造简单方便，能产生较高的自振谐振频率和较宽的频率测量范围。而最大的缺点是不能有效地排除各种干扰对测量信号的影响。 2.2.2 剪切形式 通过对压电材料施加剪切力而产生电荷的结构形式。从理论上分析在剪切力作用下压电材料产生的电荷信号受外界干扰的影响甚小，因此剪切结构形式成为最为广泛使用的加速度传感器敏感芯体。然而在实际制造过程中，确保剪切敏感芯体的加速度计持有较高和稳定的频率测量范围却是传感器制造中工艺中最为困难的一个环节。北智BW-Sensor 采用进口记忆金属材料的紧固件从而保证传感器具有稳定可靠的谐振频率和频率测量范围。 2.2.3 弯曲变形梁形式 压电材料受到弯曲变形而产生电荷的结构形式。弯曲变形梁结构可产生比较大的电荷输出信号，也较容易实现控制阻尼；但因为其测量频率范围低，更由于此结构不能排除因温度变化而极容易产生的信号漂移，所以此结构在压电型加速度计的设计中很少被采用。 2.3 信号输出形式
2.3.1 电荷输出型 传统的压电加速度计通过内部敏感芯体输出一个与加速度成正比的电荷信号。实际使用中传感器输出的高阻抗电荷信号必须通过二次仪表将其转换成低阻抗电压信号才能读取。由于高阻抗电荷信号非常容易受到干扰，所以传感器到二次仪表之间的信号传输必须使用低噪声屏蔽电缆。由于电子器件的使用温度范围有限，所以高温环境下的测量一般还是使用电荷输出型。 2.3.2 低阻抗电压输出型（IEPE） IEPE 型压电加速度计即通常所称的ICP 型压电加速度计。压电传感器换能器输出的电加速度传感器选型 荷通过装在传感器内部的前置放大器转换成低阻抗的电压输出。IEPE 型传感器通常为二线输出形式，即采用恒电流电压源供电；直流供电和信号使用同一根线。通常直流电部分在恒电流电源的输出端通过高通滤波器滤去。IEPE 型传感器的最大优点是测量信号质量好、噪声小、抗外界干扰能力强和远距离测量，特别是新型的数采系统很多已配备恒流电压源，因此，IEPE 传感器能与数采系统直接相连而不需要任何其它二次仪表。在振动测试中IEPE 传感器已逐渐取代传统的电荷输出型压电加速度计。 3 传感器的灵敏度，量程和频率范围的选择
压电型式的加速度计是振动测试的最主要传感器。虽然压电型加速度计的测量范围宽，但因市场上此类加速度计品种繁多，所以给正确的选用带来一定的难度。作为选用振动传感器的一般原则：正确的选用应该基于对测量信号以下三方面的分析和估算。 1. 被测振动量的大小 2. 被测振动信号的频率范围 3. 振动测试现场环境 以下将针对上述三个方面并参照传感器的相关技术指标对具体的选用作进一步地讨论 3.1 传感器的灵敏度与量程范围 传感器的灵敏度是传感器的最基本指标之一。灵敏度的大小直接影响到传感器对振动信号的测量。不难理解，传感器的灵敏度应根据被测振动量（加速度值）大小而定，但由于压电加速度传感器是测量振动的加速度值，而在相同的位移幅值条件下加速度值与信号的频率平方成正比，所以不同频段的加速度信号大小相差甚大。大型结构的低频振动其振动量的加速度值可能会相当小，例如当振动位移为 1mm, 频率为1 Hz 的信号其加速度值仅为0.04m/s2(0.004g)；然而对高频振动当位移为0.1mm，频率为10 kHz的信号其加速度值可达4 x 10 5m/s2 (40000g)。因此尽管压电式加速度传感器具有较大的测量量程范围，但对用于测量高低两端频率的振动信号，选择加速度传感器灵敏度时应对信号有充分的估计。最常用的振动测量压电式加速度计灵敏度，电压输出型（IEPE 型）为50~100 mV/g，电荷输出型为10 ~ 50 pC/g。 加速度值传感器的测量量程范围是指传感器在一定的非线性误差范围内所能测量的最大测量值。通用型压电加速度传感器的非线性误差大多为1%。作为一般原则，灵敏度越高其测量范围越小，反之灵敏度越小则测量范围越大。 加速度传感器选型 IEPE电压输出型压电加速度传感器的测量范围是由在线性误差范围内所允许的最大输出信号电压所决定，最大输出电压量值一般都为±5V。通过换算就可得到传感器的最大量程，即等于最大输出电压与灵敏度的比值。需要指出的是IEPE压电传感器的量程除受非线性误差大小影响外，还受到供电电压和传感器偏置电压的制约。当供电电压与偏置电压的差值小于传感器技术指标给出的量程电压时，传感器的最大输出信号就会发生畸变。因此IEPE 型加速度传感器的偏置电压稳定与否不仅影响到低频测量也可能会使信号失真；这种现象在高低温测量时需要特别注意，当传感器的内置电路在非室温条件下不稳定时，传感器的偏置电压很可能不断缓慢地漂移而造成测量信号忽大忽小。 而电荷输出型测量范围则受传感器机械刚度的制约，在同样的条件下传感敏感芯体受机械弹性区间非线性制约的最大信号输出要比IEPE型传感器的量程大得多，其值大多需通过实验来确定。一般情况下当传感器灵敏度高，其敏感芯体的质量块也就较大，传感器的量程就相对较小。同时因质量块较大其谐振频率就偏低这样就较容易激发传感器敏感芯体的谐振信号，结果使谐振波叠加在被测信号上造成信号失真输出。因此在最大测量范围选择时，也要考虑被测信号频率组成以及传感器本身的自振谐振频率，避免传感器的谐振分量产生。同时在量程上应有足够的安全空间以保证信号不产生失真。 加速度传感器灵敏度的标定方法通常采用比较法检定，被校传感器在特定频率（通常为159 Hz 或80 Hz）振动的输出与标准传感器读得加速度值的比即为传感器灵敏度。而对冲击传感器的灵敏度则通过测量被校传感器对一系列不同冲击加速度值的输出响应，获得传感器在其测量范围内输入冲击加速度值和电输出之间的对应关系，再通过数值计算获得与各点之间差值最小的直线，而这直线的斜率即是传感器的冲击灵敏度。 冲击传感器的非线性误差可以有两种方法表示：全量程偏差或按分段量程的线性误差。前者是指传感器的全量程输出为基准的误差百分数，即无论测量值得大小其误差均为按全量程百分数计算而得的误差值。按分段量程的线性误差其计算方法与全量程偏差相同，但基准不用全量程而是以分段量程来计算误差值。例如量程为20000g 的传感器，如全量程偏差为1% ，其线性误差在全量程内为200g；但当传感器按分段量程5000g ，10000g ，20000g 来衡量其线性误差，其误差仍为1% 时，则传感器在不同的3个量程段内线性误差则分别为50g ，100g ，200g。
