高频MEMS加速度传感器安装方式研究文献综述

 2022-09-18 05:09

文献综述(或调研报告):

在振动信号的测量中,不同的传感器安装方式会明显地影响传感器的频率响应范围,在低频段都能测出准确的信号,但在中高频段由于传器安装系统发生共振而产生一定偏差,如图 1。为了防止幅值失真,一般传感器带宽选在安装谐振频率之前,如图 1螺钉安装的带宽是(100~10kHz)。研究传感器安装方式对信号特征的影响可以提高信号测量的有效精度,减小传感器安装带来的误差,更重要的是确保传感器有足够的频宽,防止高频失真。

图 1 传感器不同安装方法(频率响应为100 - 50,000 Hz)[7]

3.1国内研究现况

传感器安装方式对振动测量的影响可以概括为其对传感器输入-输出关系的影响。目前国内外的研究较多都是通过实验给出定性的指引。总括来说,螺钉连接是最优的传感器安装方式。

加速度传感器的结构

对传统的压电式传感器的结构设计进行研究方面,几种压电加速度传感器(如图 2)。唐日晖[9]对几种典型结构传统压电加速度计的结构进行了有限元分析和仿真,验证了其有效性和准确性。

图 2 压电加速度计的不同设计[8]:(a)平面剪切式; (b)环形剪切式; (c)中心压缩式; (d)Delta;剪切式; (e) theta;剪切式; (f) 正交剪切式

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