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应用领域
常见问题
如何挑选加速规？
常见问题｜如何挑选加速规？振动感测器广泛应用于设备监控、结构健康诊断及工业自动化等领域。然而，选择一个适合的感测器并非仅考虑其技术规格，还需综合评估环境空间的限制及设备大小。
感测器评估
如何根据设备大小选择适合的振动
振动感测器选型的重要性
振动感测器能够捕捉设备运行中的振动信号，从而进行数据分析与诊断。然而，在现场应用中，不当的选型可能导致感测器的功能无法完全发挥，甚至影响设备正常运行。
选型挑战：
1. 空间受限：某些设备结构紧凑，难以容纳大型感测器。
2. 测量精度需求：小型感测器虽节省空间，但性能可能受到限制。
3. 安装方式：不符合空间设计的感测器可能导致安装困难或数据失真。
1. 小型设备的感测器选择
小型设备对空间要求严苛，因此感测器需具备以下特性：
• 体积小巧：适合安装于狭窄空间。
• 轻量化设计：避免对设备增加过多负载。
• 高灵敏度：小型感测器也需提供准确的测量结果。
推荐例子：
• 压电式微型感测器：适用于电子产品振动测试。
• MEMS 感测器：体积小，适合嵌入式应用，并可进行多轴振动测量。
2. 中大型设备的感测器选择
对于中大型设备，感测器的选择需兼顾测量性能与结构适配性：
• 高耐用性：能应对大型设备运行时产生的强振动与冲击。
• 安装稳定性：适合固定于大型设备结构的表面。
• 频率响应范围宽广：满足不同工况条件下的测量需求。
推荐例子：
• ICP（压电电荷模式）感测器：适合高精度测量。
• 压阻式感测器：用于测量低频振动的大型工业机械。
感测器评估
根据环境条件
1. 空间测量与模型匹配
在安装前需精确测量设备的可用空间，考量感测器与其他部件的干涉情况。
同时，选用符合以下条件的感测器：
• 形状兼容性：选择适合不规则安装面的小型感测器或具有特殊形状设计的产品。
• 安装灵活性：提供多种固定方式（磁吸、螺栓、胶黏）以应对不同空间限制。
2. 振动频率与幅值
不同大小的感测器对应不同的频率响应范围和灵敏度。建议依据目标振动频率与幅值选择：
• 高频振动：选择具有快速响应特性的压电式感测器。
• 低频振动：选择压阻式或高灵敏度的 MEMS 感测器。
3. 环境条件
感测器的性能还需考虑外部环境的影响，如温度、湿度和振动冲击强度：
| 条件 | 影响 | 推荐选择 |
|---|---|---|
| 高温环境 | 减少感测器寿命 | 耐高温压电式感测器 |
| 潮湿或腐蚀性环境 | 损坏内部结构 | IP 等级高的防水、防腐感测器 |
| 强冲击 | 感测器元件易损坏 | 高冲击耐受性设计的感测器 |
加速规原理
压电式感测器
加速规内部有压电材料与质量块，受到振动时内部质量块作用于压电元件上，产出电荷/电压，可知其加速度值。
・加速规灵敏度：mv/g (g：加速度)
・每单位加速度输入值所能产生的电压量
・单位：mV/g 或 mV/ms2
・电压灵敏度＝ 输出电压值/输入加速度值
感测器
无线感测器种类简介
| 温度感测器 | 湿度感测器 | 水侦测器 | 动作感测器 | 倾斜感测器 | 振动感测器 |
| 电压感测器 | 交流电流计 | 电阻感测器 | 电压侦测器 | 电流计(a) | 照度感测器 |
| 光感测器 | 压力感测器 | 磁性感测器 | 动作侦测器 | 液位感测器 | |
感测器评估
选型步骤
1. 明确应用需求
• 目标测量参数（频率、振幅、方向性），针对一般频宽、高频量测、低频量测选择适合的感测器。
• 测量范围与精度要求，选定最适合的感测器重量，避免在量测时产生质量效应影响量测准确性。
• 除了单一方向量测，对于多轴向量测需求亦有选择方案。
2. 评估设备空间
• 测量空间大小与形状，列出感测器的安装位置选项。
• 确保感测器大小不影响设备的其他功能。
• 评估量测环境空间大小，选择合适体积的感测器。
3. 匹配技术规格
• 查阅感测器的技术数据表，确认其大小与性能是否符合应用需求。
• 如需多功能感测器，除了单一方向量测，对于多轴向量测需求亦有选择方案。
4. 环境条件
• 高温、高湿的严苛环境中，需配合特殊形态感测器。
• 化学环境，需配合特殊或防爆型感测器。
5. 传输线
• 可选择不同长度的传输线，减少量测时距离的受限。
• 根据特性选择不同材质的传输线。
6. 固定方式
根据量测需求不同，可选择不同固定配件，如: 磁吸式、锁附式、黏胶式、蜜蜡式、环境底座等…
常见问题（FAQ）
如何挑选适合的振动感测器？
挑选振动感测器时应综合评估设备大小、可安装空间、量测频率、振幅、灵敏度、环境条件及固定方式，再依实际设备与量测目的选择适合的感测器。
设备大小会影响振动感测器的选择吗？
会。小型设备通常需要体积较小、重量较轻的感测器，避免产生质量效应；中大型设备则可选择耐用度高、安装稳定且频率响应范围较广的感测器。
高频与低频振动应该选哪种感测器？
高频振动通常适合使用具有快速响应与较宽频率范围的压电式感测器；低频振动则可依应用选择高灵敏度感测器、MEMS或其他适合低频量测的感测技术。
环境条件会影响振动感测器选型吗？
会。高温、高湿、油汙、腐蚀性环境或强冲击条件都可能影响感测器性能与寿命，因此应依使用环境选择耐高温、防水、防腐蚀或具高冲击耐受能力的感测器。
什么是加速规？
加速规是用来量测物体加速度与振动的感测器。压电式加速规利用内部压电材料与质量块受到振动时产生的电荷或电压变化，将机械振动转换成可分析的电讯号。
加速规灵敏度 mV/g 是什么意思？
mV/g 代表每单位加速度输入时感测器产生的电压输出。例如 100 mV/g 表示受到 1g 加速度时，理论输出约为 100 mV，是选择加速规时的重要规格之一。
振动感测器有哪些常见固定方式？
常见固定方式包含磁吸、螺栓锁附、黏胶、蜜蜡及专用底座等。不同固定方式会影响安装便利性与量测频率响应，因此应依设备结构与量测目的选择。
为什么振动感测器不能只看规格选择？
因为即使感测器规格符合需求，如果尺寸过大、安装方式不适合、环境条件超出耐受范围或感测器重量影响设备本体，都可能造成安装困难或量测结果失真。