YD系列IEPE电压输出压电加速度传感器_精品文档.pdf

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YD系列（IEPE）电压输出压电加速度传感器使用说明书目录一、概述.1二、工作原理和结构形式.1三、主要技术指标.2四、使用方法和注意事项.3五、附件清单.4北京智腾永逸仪器设备有限公司1一、概述YD系列（IEPE）电压输出型压电加速度传感器由压电加速度计（军标陶瓷片）和专用进口ICP芯片两部分组成，即将传统压电加速度传感器和放大器集于一体，供电和信号输出共用一根电缆线（统筹那个称为二线制方式，即用同轴电缆给传感器提供220mA的恒流电源，而信号输出也通过这根电缆输出）；恒流电源能直接与记录和显示仪器连接，简化了测试系统，提高了测试的精度和可靠性。

其特点如下：

1、该加速度传感器有效地简化测试调理模块，提高测试系统抗干扰能力，适合长距离传输信号。

2、低阻抗输出，抗干扰，低噪声。

3、高性价比，安装方便，尤其适合于多通道测量。

4、传感器电压灵敏度一致性好，同种规格的传感器可以互换，大大简化了测试和维护。

二、工作原理和结构形式YD系列（IEPE）电压输出型压电加速度传感器结构原理简示如图一（a、b）。

主要结构形式有中心压缩型、剪切型等形式，不论其结构形式是那一种，其力学模型均可简化为一个单自由度质量弹簧系统（图一c）。

图一该质量弹簧系统若被正弦振动所激励，其敏感质量与基座的相对位移为X、物体振动位移为Y，则系统的运动方程为：

（）022=+KXdtdXCYXMdtd

（1）式中：

M敏感质量C阻尼系数K弹性系数经整理上式可写成：

dtddtdYMKXdtdXCXM2222=+

（2）设2=MC，nMK2=，同时tYmYsin=。

t则

（2）式将变换为：

tYmXdtdXXndtdsin22222=+（3）式中：

n系统的固有频率一般地压电加速度传感器为空气阻尼，C很小（趋于零），当在被测频率n时，我们可以得出（3）式的一个特解为：

dtdYnX222=（4）MKc质量块压电晶体电荷转换电路质量块压电晶体电荷转换电路北京智腾永逸仪器设备有限公司2即X与振动加速度a成正比（dtdYa22=）压电元件所受的作用力即是敏感质量感受到振动后对其施加的交变应力：

MaF=（5）在一定条件下，压电（铁电）晶体受力后产生的电荷量与作用力成正比：

dijMadijFQ=（6）式中：

dij二阶压电张量每只压电加速度传感器中内装晶体元件的二阶压电张量是一定的，敏感质量亦为一常量，（6）式说明压电加速度传感器产生的电荷量与振动加速度a成正比。

这就是压电加速度传感器完成机电转换的工作原理。

压电加速度传感器承受单位加速度能输出电荷量的多少，称其为电荷灵敏度，单位pC/米秒2（微微库仑/米秒2），工程上常用重力加速度g为加速度单位，（1g=9.8米秒2）因此工程上也常用pC/g作为电荷灵敏度单位。

IEPE电压输出型压电加速度传感器，是将普通压电加速度传感器内部装有电荷转换电路，此时压电加速度传感器输出的将不再是电荷量而是电压量，既传感器输出灵敏度由电荷灵敏度转换为了电压灵敏度，单位也由pC/米秒2转换为V/米秒2表示。

传感器灵敏度通过归一化调整，一致性好，通用性强。

压电加速度传感器实质上相当于一个电荷源和一只电容器，其等效电路如图二所示，根据它的等效电路，因为Ra，在计算中可以忽略不计，则可换算出它的电压灵敏度：

CaSQSv=式中：

SQ电荷灵敏度Ca加速度传感器电容通常加速度传感器的灵敏度是在振动台上校准和标定。

三、主要技术指标（见下表）型号灵敏度V/ms2频率范围（Hz）（+10%）安装谐振点（Hz）量程ms2（+10%）分辨率（ms2）重量（g）几何尺寸（mm）输出方式YD30110.220007.5K50.00002120六方303027侧端L5输出YD3020.50.220007.5K100.00004120六方303027侧端L5输出YD300.20.220007.5K250.0001120六方303027侧端L5输出YD30D0.20.220007.5K250.0001120六方303033顶端L5输出YD310.10.5500018K500.000270六方242426侧端L5输出YD31D0.10.5500018K500.000270六方242432顶端L5输出YD320.050.5600023K1000.000440六方181823侧端L5输出YD32D0.050.5600023K1000.000440六方181829顶端L5输出YD330.020.5700028K2000.00170六方侧端L5输出CaRa图二北京智腾永逸仪器设备有限公司3181823YD33D0.020.5700028K2000.00170六方181829顶端L5输出YD340.010.5900030K5000.00240六方181822侧端L5输出YD34D0.010.5900030K5000.00240六方181827顶端L5输出YD350.0050.51000035K10000.00430六方141422侧端L5输出YD35D0.0050.51000035K10000.00430六方141427顶端L5输出YD36D0.00211000035K25000.0130六方141429顶端L5输出YD37D0.00111000035K50000.0220六方131331顶端L5输出YD38D0.000511000035K100000.0420六方181829顶端L5输出YD33E0.020.510004K2500.001150四方484226X/Z独立输出YD30S0.20.25001.5K250.0001200四方454524YD32S0.050.6400012K1000.0004200四方393921YD77SA0.011700023K5000.00250四方323216X/Y/Z三向独立输出YD32T0.110600023K200.000240六方181823顶端L5输出其它技术指标：

1、线性：

1%2、横向灵敏度：

5%3、输出幅度：

5VP4、输出偏置电压：

812VDC5、供电电流：

220mA典型值：

约4mA6、激励电压：

1230VDC典型值：

24VDC7、输出阻抗：

1508、壳绝缘电阻：

1089、放电时间常数：

0.2秒10、年稳定度：

311、安装螺纹：

M512、使用温度范围：

40+80注：

YD32T激励电压为9V。

常规传感器型号后缀说明：

不带后缀为侧端输出，后缀D为顶端输出，后缀E为X/Z两向输出，后缀S为X/Y/Z三向输出；需要直接出线传感器只需在原后缀基础上加注后缀L注明。

四、使用方法及注意事项北京智腾永逸仪器设备有限公司4

（一）使用方法：

1、传感器的安装与一般加速度传感器相同，关键要保证传感器与被测物体之间的刚性连接。

现推荐以下三种常用的安装方法：

（1）螺栓连接；

（2）502胶粘剂粘接；（3）磁座连接（推荐使用我公司的CZ1，CZ2型）。

2、电源：

YD系列（IEPE）电压输出型压电加速度传感器由恒流供电器供电，恒流供电器要求输出电压18V24V，电流420mA；接线方法见图3。

3、该系列传感器受体积限制，其内部未加放大和滤波电路，所以YD系列（IEPE）电压输出型压电加速度传感器的输出电压较低，频带一定，用户可根据实际需要，将传感器的输出信号加以放大、滤波等处理。

图3恒流供电电源与传感器连接示意图

（二）注意事项：

1、传感器输出插座保持干燥清洁，不使用时将输出插座用保护帽盖好。

2、传感器与试件接触面连接牢固，以免影响测试结果。

3、维护好传感器插座和电缆插头的清洁干燥使之不被弄脏。

拆除电缆后，拧上保护盖。

一旦发现弄脏，应根据脏污的性质选用适当的溶剂（纯汽油酒精等）用绸布少许擦净干后再用。

五、附件清单1、压电传感器1只2、低噪声电缆1条3、检定证书1份4、使用说明书1本备注：

两轴或三轴向加速度传感器低噪声电缆总成按两倍或三倍数量提供GD2X系列恒流供电器压电加速度传感器信号输出传感器信号输入低噪声电缆线