039237-50022使用方法 PCB壓力傳感器 PCB力錘傳感器

讓選擇工業(yè)振動傳感器變得簡單：

即使對于經(jīng)驗豐富的老手，為特定的預(yù)測性維護應(yīng)用挑選出最好的振動傳感器都可能是一件令人生畏的任務(wù)。傳感器制造商的官網(wǎng)上即使沒有上千個，也有幾百個長得差不多的小鐵塊，都是標(biāo)明“用于振動監(jiān)測”。振動傳感器的挑選過程通?？梢赃^濾為九個特定的問題。本文幫助您了解振動應(yīng)用工程的秘密。針對您的具體應(yīng)用，通過回答以下九個問題，您就能夠找到最好的振動監(jiān)測解決方案。

問題1：您要測量什么？
答案乍看很明顯，但請稍微思考片刻——您實際想要測量什么？換句話說，您的目標(biāo)是什么？您實際想得到的是什么？您準(zhǔn)備用這些數(shù)據(jù)做什么？振動監(jiān)測可以采用提供原始振動數(shù)據(jù)的加速度傳感器，或者提供計算得到的總RMS（均方根）振動值的變送器。原始振動數(shù)據(jù)對分析人員很有用，因為它包含了振動信號的全部信息：真實的振動峰值和頻率。而以4-20mA連續(xù)信號的形式提供的總RMS或峰值對諸如PLC、DCS、SCADA 和PI這樣的控制系統(tǒng)是有用的。有些應(yīng)用中，二者都需要。確定您的應(yīng)用需要哪些信號，您就可以顯著縮小搜索范圍。另外，您要測量的是加速度、速度、還是位移？您考慮到現(xiàn)在有些工業(yè)傳感器除了輸出振動信號，還可以一并輸出溫度信號了嗎？ICP?（壓電集成電路）加速度傳感器和4-20mA 變送器都具有溫度輸出選項。最后一點，有些應(yīng)用，如立式泵，最好要監(jiān)測多個軸向的振動。您的應(yīng)用是需要單軸測量，雙軸測量，還是三軸測量呢？

問題2—振動的幅值有多大？
要測量的振動的最大振幅決定了能使用的傳感器的量程。對于標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用，典型ICP?加速度傳感器的靈敏度是100mV/g（對應(yīng)量程為50g)。對于低頻應(yīng)用或低振幅應(yīng)用，典型靈敏度是500mV/g（對應(yīng)量程為10g)。使用4-20mA 變送器的工業(yè)應(yīng)用通常使用的量程是0-1 in/s 或0-2 in/s。
問題3—振動頻率是多少？

物理結(jié)構(gòu)和動態(tài)系統(tǒng)對不同的激振頻率的響應(yīng)是不一樣的，振動傳感器也是如此。壓電材料本質(zhì)上是一個高通濾波器，所以，即使最好的壓電傳感器都會有接近0.2Hz的低頻限值。傳感器作為一個單自由度動態(tài)系統(tǒng)，有其固有頻率。在固有頻率點，信號會被極大地放大，導(dǎo)致靈敏度產(chǎn)生巨大變化，還可能導(dǎo)致信號飽和。為了避免由于傳感器諧振引起的信號飽和，大多數(shù)的工業(yè)加速度傳感器都內(nèi)置了一階或二階RC濾波器。選擇一個可用頻率范圍能夠涵蓋您想要測量的所有頻率的傳感器，這一點很重要。
問題4—環(huán)境溫度是多少？
高溫環(huán)境可能會影響ICP?加速度傳感器和4-20mA 變送器的內(nèi)部電路的正常工作。PCB?的工業(yè)傳感器部門（IMI Sensors)提供了“HT”，即高溫版本的ICP?加速度傳感器和4-20mA 變送器。如果工作溫度更高，可選擇電荷型加速度傳感器。電荷型加速度傳感器不像ICP?傳感器一樣具有內(nèi)置電路，而是使用外置的電荷放大器。對于環(huán)境溫度高于260℃（500℉）的應(yīng)用，例如燃氣輪機振動監(jiān)測，可以選用集成硬質(zhì)電纜的電荷型加速度傳感器。

問題5—傳感器需要浸沒在液體中嗎？
IMI提供集成聚氨酯電纜的工業(yè)加速度傳感器，可以完全浸沒在液體中進行永久安裝，承受的壓力可達1000PSI。對于高壓應(yīng)用，推薦對傳感器進行一小時的壓力測試。如果傳感器需要完全浸沒在液體中，則需要使用集成電纜的傳感器。如果傳感器不是完全浸沒在液體中，而是會有液體噴濺，如機床上的切削液，通常也要求使用集成電纜。
問題6—傳感器會暴露在潛在有害的化學(xué)物質(zhì)或碎屑中嗎？
IMI的工業(yè)加速度傳感器采用不銹鋼殼體，具有防腐蝕、防化學(xué)物質(zhì)的功能。如果用于含有害化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境中，可以考慮使用帶有防腐接頭的PTFE電纜。對任何可疑的化學(xué)物質(zhì)，強烈推薦進行化學(xué)相容性檢查。有些應(yīng)用中，電纜可能會和碎屑、切屑接觸，集成的帶鎧裝護套的電纜可提供出色的保護。
問題7—你想要接頭頂出，接頭側(cè)出，還是低輪廓的Swiveler?  加速度傳感器?

你挑選的傳感器最終都要安裝在設(shè)備合適的位置上?？晒┻x擇的傳感器有接頭頂出的，接頭側(cè)出的，還有集成電纜的。傳感器的幾何外形對它的性能幾乎沒有影響，但應(yīng)考慮安裝空間的限制以及人員操作的便利性。IMI已獲得專利的Swiveler? 設(shè)計是現(xiàn)有的輪廓最低的工業(yè)加速度傳感器之一。鎖止螺母的設(shè)計使得傳感器的方向在安裝前可任意調(diào)整，這一點在有集成電纜的情況下尤為有用。

問題8—您應(yīng)該使用精密傳感器，還是低成本傳感器？
低成本加速度傳感器和精密加速度傳感器兩者之間主要有兩點不同之處。第一，通常對精密加速度傳感器進行全面校準(zhǔn)，即給出傳感器整個可用頻率范圍內(nèi)的靈敏度曲線。而對低成本加速度傳感器只進行單點校準(zhǔn)，只給出單個頻率點上的靈敏度。第二，精密加速度傳感器在某些指標(biāo)，如靈敏度和頻響范圍的容差更嚴格。

例如，精密加速度傳感器的名義靈敏度為100mV/g±5%（95-105mV/g)，而低成本加速度傳感器的靈敏度可能就是100mV/g±10%（90-110mV/g)。用戶使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行測量時，經(jīng)常會根據(jù)實際校準(zhǔn)的靈敏度對輸入進行歸一化。這樣，很多低成本傳感器也可以提供非常精確、可重復(fù)的數(shù)據(jù)。頻率方面，精密加速度傳感器通常會公布其最大偏差為5%的頻響范圍，而低成本加速度傳感器可能只公布3dB 頻帶。需要注意的是，低成本加速度傳感器雖然沒有提供其頻響范圍這個指標(biāo)，但完全有可能提供非常好的頻響。

問題9—您需要特別的認證嗎？

ICP?加速度傳感器和4-20mA 變送器都有符合CSA和ATEX認證的版本，適合用于危險區(qū)域。挑選時比較傳感器公布的認證和您需要的認證，以確保滿足您的要求。

 通過回答上述九個問題，您就可以極大地縮小搜索范圍，快速找到最適合您應(yīng)用的解決方案。請注意有些問題的答案是互相排斥的，也就是說，沒有一個能滿足所有條件的解決方案。例如，某個型號可能就沒有適合危險環(huán)境的ATEX版本。此外，有些特殊應(yīng)用可能還會有別的方面的需求。如果您有任何疑問，歡迎致電垂詢。

這里有傳感器常用術(shù)語與說明：

加速度傳感器：是測量加速度的振動換能器。常見的是壓電型傳感器，提供動態(tài)振動信號。采集數(shù)據(jù)時，還需要電源和數(shù)據(jù)采集設(shè)備。
預(yù)測性維護：和有計劃的預(yù)防性維護不同，預(yù)測性維護力圖確定和量化機械的健康狀況，以便能夠更加有效地利用維護資源。
原始振動數(shù)據(jù)：也稱為原始時域波形，是振動相關(guān)信號的完整時間歷程。這些數(shù)據(jù)需要使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行解讀。
振動變送器：和ICP?加速度傳感器相對，是回路供電的輸出4-20mA 電流信號的傳感器。由于連續(xù)的4-20mA 電流信號幾乎不需要處理，變送器通常用于和控制系統(tǒng)一起進行振動監(jiān)測。變送器的4-20mA輸出信號一般和振動信號的RMS或計算峰值相關(guān)。
RMS（均方根）：在電氣工程中，用于確定平均功率。對于振動診斷，原始振動信號的RMS值表示了振動的平均振級，通常用于對隨時間變化的量進行趨勢分析。
真實峰值：和峰值或計算峰值相對，是一組振動數(shù)據(jù)中實際的最大值。而計算峰值是用振動數(shù)據(jù)的RMS值乘以1.414計算得到，二者不要混淆。
ICP?（壓電集成電路）：也稱為IEPE，指內(nèi)置電荷放大電路的傳感器。ICP?型加速度傳感器可輸出低阻抗、低噪聲的信號，可使用長電纜。而電荷型加速度傳感器需要使用電荷放大器，輸出高阻抗的信號，易受到噪聲的干擾。
靈敏度：傳感器的靈敏度是傳感器的電輸出和機械輸入的比值。加速度傳感器的靈敏度的單位通常為mV/g，速度傳感器的靈敏度的單位通常為mV/IPS。
濾波器：用于衰減特定頻率之上或之下的信號。高通濾波器允許高頻成分通過，衰減低頻成分。低通濾波器允許低頻成分通過，衰減高頻成分，通常用于消除由于諧振造成的信號飽和。
固有頻率：即諧振頻率，是動態(tài)系統(tǒng)運動起來后，自然振動的頻率。固有頻率是系統(tǒng)質(zhì)量和剛度的函數(shù)。固有頻率隨剛度的增大而增大，隨質(zhì)量的增大而減小。在振動監(jiān)測中，固有頻率直接影響傳感器的可用頻率范圍。
飽和：是傳感器過載、產(chǎn)生信號削波的一種狀態(tài)。飽和是由于使用量程過低的傳感器或高頻能量（HFE）引起。
電荷型加速度傳感器 和ICP?型傳感器不同，有外置的電荷放大器。雖然易受噪聲干擾，但電荷型傳感器能夠用于高溫環(huán)境下，電雖然易受噪聲干擾，但電荷型傳感器能夠用于高溫環(huán)境下。這是因為高溫會破壞電荷放大器的電子元件，而外置的放大器可以避免受到高溫的影響。

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