Пьезоэлектрические датчики ускорения. Вибродатчики (Акселерометры).

ВведениеПрименениеОсобенности

Акселерометр 4524

3-х осевой вибродатчик (миниатюрный)

Акселерометры серии 4524 представляют собой легкие трехосевые пьезоэлектрические акселерометры Ortho-Shear®, имеющие по три независимых выхода для одновременного ведения измерений в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Акселерометры серии 4524 используют 4-контактный разъем.
Установочные зажимы, а также возможность установки датчика на пять из шести его поверхностей позволяют очень удобно и быстро монтировать акселерометры на конструкциях, что делает их идеальными для измерений, пригодных для структурного и модального анализа.
Легкая компактная конструкция получена в результате усовершенствования запатентованной конструкции Ortho-Shear.

Характеристики
Этот пьезоэлектрический акселерометр снабжен встроенным предусилителем. Чувствительность выражается в единицах напряжения, деленного на ускорение свободного падения (мВ/g).
Конструкция Ortho-Shear, использованная в акселерометре типа 4524 (см. рис 1 в техническом описании), создана вокруг общей подвижной массы. Эта конструкция с единой массой позволила создать очень компактный трехосевой акселерометр, в кото-ром все оси имеют единую точку отсчета. Кроме того, эта конструкция обеспечивает точность и непротиворечивость измерений даже в тех случаях, когда он подвергается сложным видам вибрации. Подвижная масса окружена пьезоэлектрическим кольцом, которое охвачено тремя обособленно подвешенными изогнутыми лапками зажимов.
Разные секции подвергаются сдвигающим усилиям, соответствующим ускорениям в различных направлениях. Выходные сигналы для осей X, Y и Z получаются в результате соответствующего суммирования исходных сигналов.

Технические характеристики вибропреобразователя 4524

Единицы измерения

4524

4524-B

4524-B-001

Динамические характеристики
Чувств. по напряжению (на частоте 159.2 Гц) мВ/мс-2 (мВ/g) 10 ± 5% (100 +3/-7%) 1 ± 10% (10 +3/-7%)
Диапазон измерений мс-2 (g) ± 500 (± 50) ± 5000 (± 500)
Частотная характеристика См. типовую частотную характеристику (Рис. 8 в техническом описании)
Резонансная частота установл. акселерометра кГц x: 18 y: 9 z: 9
Амплитудная характеристика ±10% Гц x: от 0.2 до 5500 y: от 0.25 до 3000 z: от 0.25 до 3000
Амплитудная характ-ка ±10% с процедурой REq-X Гц x: от 0.2 до 10000 y: от 0.25 до 5000 z: от 0.25 до 5000
Фазовая характеристика ±5° Гц от 1.5 до 3000
Температурная характеристика %/°C (%/°F) 0.14 (0.08) 0.11 (0.05)
Остаточный шум (в диап. частот от 1 до 6000 Гц) mg x: <0.4 y: <0.2 z: <0.2 x: <0.7 y: <0.7 z:<0.9
Поперечная чувствительность % <5
Электрические характеристики
Постоянное напряжение смещения на выходе В +12 ±1 +13 ±1
Полное выходное сопротивление Ом <2 <30
Заземление Изолировано от корпуса

Требования к питанию
Примечание: При работе питание необходимо подать на все три оси

Напряжение питания (без нагрузки) В (постоянное) от 24 до 30
Ток стабилизированного источника питания мА от 2 до 10
Время прогрева (90% от стабилизированного напряжения смещения)  

сек

10

Характеристики окружающей среды
Диапазон температур °C (°F) от -54 до +100 (от -65 до +212)
Влажность Загерметизирован
Максимальная синусоидальная вибрация в рабочем режиме (пиковое значение)

мс-2 (g)

5000 (500)

Максимальный удар в рабочем режиме (±пиковое значение)

мс-2 (g)

50000 (5000)

Чувствительность к деформации основания

эквив. деформации мс-2 /μ (g/μ)

Установка на зажим: 0.0005 (0.00005)Наклеен на объект: 0.02 (0.002)

Чувствительность к изменениям температуры

Эквив. мс-2 /°C
(g/°F)

0.1 (0.005)

Магнитная чувствительность (50 Гц. 0.03 Тл) мс-2 /Tл (g/T) 20 (2) 30 (3)
Физические характеристики
Габариты См. габаритный чертеж (Рис. 9)
Масса грамм (унция) 4.4 (0.15) 4.8 (0.17)
Материал корпуса Титан
Разъем Герметичная 4-контактная розетка с резьбой ¼″-28 UNF-2A
Монтаж На клей или с помощью зажима

Калибровка

Акселерометры калибруются индивидуально и поставляются с полным калибровочным паспортом. Калибровка производится с помощью современной БПФ-технологии со случайными воздействиями, обеспечивающей калибровку с высоким 1600-точечным разрешением (для амплитуды и фазы), что в конечном счете позволяет однозначно определить характеристики прибора и обеспечить достоверность при измерениях вибрации.
Чувствительность, указанная в калибровочном паспорте, измерена на частоте 159.2 Гц с 95%-ным доверительным уровнем при коэффициенте охвата k, равном 2.

Рекомендуемое применение датчика вибрации 4524

  • Измерения для структурного анализа
  • Многоканальные измерения для модального анализа
  • Измерения для модального анализа в приложениях, связанных с исследованием автомобильных кузовов и трансмиссии
  • Измерения для исследований кисти и плеча (4524-B-001)

Особенности применения акселерометра 4524

  • Высокое отношение чувствительности к массе
  • Небольшая масса (<5 г)
  • Отличная низкочастотная характеристика
  • Электрическая изолированность
  • Герметичность
  • Простая установка на пять из шести поверхностей
  • В версиях ‘B’ используются таблицы TEDS


Подробнее о 3-х осевом миниатюрном датчике вибрации серии 4524