GAM900型德國BAUMER加速度傳感器技術(shù)指標(biāo)
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GAM900型德國BAUMER加速度傳感器技術(shù)指標(biāo)如下：
1、靈敏度方面的技術(shù)指標(biāo)：對于一個儀器來說，一般都是靈敏度越高越好的，因為越靈敏，對周圍環(huán)境發(fā)生的加速度的變化就越容易感受到，加速度變化大，很自然地，輸出的電壓的變化相應(yīng)地也變大，這樣測量就比較容易方便，而測量出來的數(shù)據(jù)也會比較精確的。
2、帶寬方面的技術(shù)指標(biāo)：帶寬指的的是傳感器可以測量的有效的頻帶，比如，一個傳感器有上百HZ帶寬的就可以測量振動了；一個具有五十HZ帶寬的傳感器就可以有效測量傾角了。
3、量程方面的技術(shù)指標(biāo)：測量不一樣的事物的運動所需要的量程都是不一樣的，要根據(jù)實際情況來衡量。
解析手機上的傳感器
加速度傳感器是一種能夠測量加速力的電子設(shè)備。加速力就是當(dāng)物體在加速過程中作用在物體上的力，就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是個常量，比如g，也可以是變量。因此其的范圍比重力感應(yīng)器要大，但是一般在手機被提到的加速度感應(yīng)器時，其實就是指重力感應(yīng)器，因此兩者可以看做是等價的。
方向感應(yīng)器
手機方向傳感器是指，安裝在手機上用以檢測手機本身處于何種方向狀態(tài)的部件，而不是通常理解的指南針的功能。
手機方向檢測功能可以檢測手機處于正豎、倒豎、左橫、右橫，仰、俯狀態(tài)。具有方向檢測功能的手機具有使用更方便、更具人性化的特點。例如，手機旋轉(zhuǎn)后，屏幕圖像可以自動跟著旋轉(zhuǎn)并切換長寬比例，文字或菜單也可以同時旋轉(zhuǎn)，使你閱讀方便;聽MP3時?？赡軙腥苏f：這個跟那個重力感應(yīng)器是一樣的？
這個兩者是不一樣的，方向感應(yīng)器或者叫應(yīng)用角速度傳感器比較合適，一般手機的上的方向感應(yīng)器是感應(yīng)水平面上的方位角、旋轉(zhuǎn)角和傾斜角的。這個如果你可能覺得有點理論的話，舉個例子吧。有方向感應(yīng)器的能很好的玩都市游戲。而只有重力感應(yīng)器也能玩，但是，結(jié)果很令人糾結(jié)。
為了得到高度真實的試驗數(shù)據(jù)，使用者應(yīng)當(dāng)全面地了解所用儀器的工作特性，這些特性是怎樣互相影響的，整個環(huán)境對這些特性是如何影響的，以及加速度計對被測運動是如何影響的。
加速度計是關(guān)鍵的測量元件，有多種設(shè)計型式供選用。每種設(shè)計型式都為某些特定用處設(shè)計的，目的是為獲得高保真的測量數(shù)據(jù)。
工程師們應(yīng)認(rèn)真地分析測量的要求，選用最合適的加速度計，通常要在靈敏度，重量和頻響范圍三者之間比較，做出最合適的選擇。
傳感器主要工作特性分為有效響應(yīng)與亂真響應(yīng)兩類。
●有效響應(yīng) effective response
在傳感器靈敏軸方向上，由輸入的機械振動或沖擊所引起的傳感器的響應(yīng)。這種響應(yīng)是正確使用傳感器進(jìn)行測量，取得可靠數(shù)據(jù)所期望的。
●亂真響應(yīng) spurious response
在使用傳感器測量機械振動或沖擊時，由同時存在的其他物理因素所引起的傳感器的響應(yīng)。這種響應(yīng)是干擾正確測量的，是不期望的。（見國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 13823.1-93）
有效響應(yīng)主要有：
靈敏度；幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)；非線性度。
亂真響應(yīng)主要有：
溫度響應(yīng)；瞬變溫度靈敏度；橫向靈敏度；旋轉(zhuǎn)運動靈敏度；基座應(yīng)變靈敏度；磁靈敏度；安裝力矩靈敏度；對特殊環(huán)境的響應(yīng)。（見國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 13823.1-93）
●靈敏度：（Sensitivity）
輸出量與輸入量之比。
●參考靈敏度：（Reference Sensitivity）
在給定的參考頻率和參考幅值下傳感器的靈敏度值。
傳感器靈敏度越高，測量系統(tǒng)的信噪比就越大，系統(tǒng)就不易受靜電干擾或電磁場的影響。對某種具體的加速度計設(shè)計型式來說，靈敏度越高，則傳感器越重，共振頻率也越低。因此選用多大靈敏度受其重量和頻率響應(yīng)的制約。
一般情況下，傳感器的靈敏度包括幅值與相位兩個信息，是隨頻率變化的復(fù)數(shù)量。
●幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)
在輸入的機械振動量值不變的情況下，傳感器輸出電量的幅值隨振動頻率的變化，稱為幅頻響應(yīng)。而輸出電量的相位隨振動頻率的變化，稱為相頻響應(yīng)。
在工作頻段內(nèi)連續(xù)地改變振動頻率，且維持輸入的機械振動量幅值不變，同時觀測傳感器的輸出，便可測定幅頻響應(yīng)。若同時測量傳感器輸出電量與輸入機械振動量間的相位差，則又可測定相頻響應(yīng)。
一般情況下，只要求知道幅頻響應(yīng)。在接近傳感器上、下限頻率處使用傳感器，或有要求時，則必須知道相頻響應(yīng)。
●非線性度
在給定的頻率和幅值范圍內(nèi)，輸出量與輸入量成正比，稱為線性變化。實際傳感器的校準(zhǔn)結(jié)果與線性變化偏離的程度，稱為該傳感器的非線性度。
在由最小值到最大值的傳感器動態(tài)范圍內(nèi)，逐漸增大輸入的機械振動量，同時測量傳感器輸出幅值的變化，便可測定傳感器的輸出值與線性輸出值的偏差量。在使用正弦振動發(fā)生器進(jìn)行測定時，可在傳感器的工作頻率范圍內(nèi)選定幾個頻率進(jìn)行，以覆蓋傳感器整個動態(tài)范圍。
一般在傳感器動態(tài)范圍的上限附近傳感器的輸出值與線性值的偏差量最大。所允許的偏差量取決于具體測量的要求。
對壓電加速度計，一般用在一定的加速度范圍內(nèi)，其靈敏度增加的百分?jǐn)?shù)來表示非線性度。壓阻式，變電容式加速度計在其動態(tài)范圍內(nèi)線性度較好，它代表了非線性、滯后和非重復(fù)性的綜合值。
●質(zhì)量負(fù)載的影響
如果加速度計的動態(tài)質(zhì)量接近被測結(jié)構(gòu)物的動態(tài)質(zhì)量，則會使振動產(chǎn)生明顯的衰減。為此在諸如印刷電路板等又薄又輕的片狀構(gòu)件上測振時，為了得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)必須采用重量輕的加速度計。如果被測物件呈現(xiàn)單自由度的響應(yīng)，則加速度計將使其共振頻率下降。在所有的模態(tài)試驗中必須使用微型加速度計。
●低頻響應(yīng)
使用壓電加速度計時，所用放大器低頻截止頻率多為2－5Hz，目的是以此來剔除許多壓電傳感器的熱釋電輸出。像隔離剪切式設(shè)計等隔離性好的設(shè)計型式可用在較低的頻率。壓阻式和變電容式加速度計則具有零頻響應(yīng)。
●高頻響應(yīng)
加速度計的高頻響應(yīng)隨加速度計的機械性能和安裝方法而變。在安裝牢固時，大多數(shù)加速度計呈現(xiàn)無阻尼單自由度系統(tǒng)的頻響特性。以±5%為要求的話，其頻率響應(yīng)約平整到安裝共振頻率的五分之一。如果加適當(dāng)?shù)男拚驍?shù)，則可在更高的頻率上得到有用的數(shù)據(jù)。
●溫度響應(yīng)
傳感器靈敏度隨溫度的變化，稱為傳感器的溫度響應(yīng)。用測試溫度下的靈敏度與室溫下的靈敏度之差相對于室溫靈敏度的百分?jǐn)?shù)來表示。
常用壓電加速度計的溫度范圍為零度以下至+177°C 或 +260°C。某些特定型號，低溫可達(dá)絕對零度，高溫可達(dá)760°C。很多種壓電加速度計設(shè)計型式在很寬的溫度范圍內(nèi)的溫度響應(yīng)很平。壓阻式、變電容式加速度計的典型溫度范圍為－18°C～+93°C。
●壓電傳感器的瞬變溫度靈敏度
具有熱釋電效應(yīng)的傳感器在瞬變溫度作用下將產(chǎn)生電輸出，該輸出的最大值與傳感器靈敏度和溫度改變量乘積的比值稱為瞬變溫度靈敏度。
在溫度產(chǎn)生變化時，壓電元件會產(chǎn)生輸出信號，這稱之為熱釋電效應(yīng)。試件或氣流溫度的突變會引起這種溫度變化。大多數(shù)情況下這種效應(yīng)是很低頻的，只有信號適調(diào)儀的響應(yīng)在1赫以下，才能檢測到。如果信號適調(diào)儀有級間高通濾波器，則應(yīng)特別注意，熱釋電信號可能會使放大器飽和，使它短時間不工作。
基座隔離式，剪切式，隔離剪切式設(shè)計的熱釋電效應(yīng)較小。壓阻式，變電容式的這種效應(yīng)是可以忽略的。
●橫向靈敏度
對于單向測量來說，要求加速度計不得對被測物體的橫向運動產(chǎn)生任何響應(yīng)是十分必要的。但加速度計不可能是無缺的，總是有一定的橫向靈敏度，它與橫向振動的方向有關(guān)，其橫向靈敏度一般為軸向靈敏度的1～5%。恩德?？藢γ總€加速度計進(jìn)行橫向靈敏度校準(zhǔn)并給出其最大值。
●橫向靈敏度比
在與傳感器靈敏軸垂直的方向上受到激勵時傳感器的靈敏度，稱為橫向靈敏度。橫向靈敏度與沿靈敏軸方向上的靈敏度之比，稱為橫向靈敏度比。
●旋轉(zhuǎn)運動靈敏度
某些直線振動傳感器對旋轉(zhuǎn)運動是敏感的。在進(jìn)行試驗時必須小心。以免造成測量誤差。
●基座應(yīng)變靈敏度
在傳感器基座產(chǎn)生應(yīng)變時會引起不應(yīng)有的信號輸出，該輸出值與傳感器靈敏度和應(yīng)變值乘積的比值，稱為基座應(yīng)變靈敏度。
在某些試驗中，加速度計安裝處可能會存在動態(tài)彎曲、扭轉(zhuǎn)、拉伸等。由于與應(yīng)變區(qū)緊密接觸，加速度計底座也會發(fā)生應(yīng)變。部分應(yīng)變會傳給敏感元件，從而產(chǎn)生與振動運動無關(guān)的輸出信號。
剪切式設(shè)計的加速度計要比壓縮式的對基座應(yīng)變的敏感程度小一個數(shù)量級。應(yīng)用絕緣安裝螺釘或粘貼式轉(zhuǎn)接件可以減小這種影響。
●磁靈敏度
傳感器被置于磁場中會產(chǎn)生的不應(yīng)有的信號輸出，該輸出值與傳感器靈敏度和磁場的磁感應(yīng)強度乘積的比值，稱為傳感器的磁靈敏度。
●安裝力矩靈敏度
采用螺紋安裝的傳感器，安裝力矩的變化會引起靈敏度發(fā)生變化。施加1/2倍規(guī)定安裝力矩或施加2倍規(guī)定安裝力矩時的靈敏度與施加規(guī)定安裝力矩時的靈敏度大差值，相對于施加規(guī)定安裝力矩時靈敏度的比值的百分?jǐn)?shù)，稱為安裝力矩靈敏度。
●特殊環(huán)境的響應(yīng)
在強靜電場、交變磁場、射頻場、聲場、電纜影響、核輻射等的特殊環(huán)境下，某些傳感器會受到嚴(yán)重的影響，這些物理因素將引起傳感器產(chǎn)生亂真響應(yīng)。
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輸出型式
這個是最先需要考慮的。這個取決于你系統(tǒng)中和加速度傳感器之間的接口。一般模擬輸出的電壓和加速度是成比例的，比如2.5V對應(yīng)0g的加速度，2.6V對應(yīng)于0.5g的加速度。數(shù)字輸出一般使用脈寬調(diào)制（PWM）信號。
如果你使用的微控制器只有數(shù)字輸入，比如BASIC Stamp，那你就只能選擇數(shù)字輸出的加速度傳感器了，但是問題是你必須占用額外的一個時鐘單元用來處理PWM信號，同時對處理器也是一個不小的負(fù)擔(dān)。
如果你使用的微控制器有模擬輸入口，比如PIC/AVR/OOPIC，你可以非常簡單的使用模擬接口的加速度傳感器，所需要的就是在程序里加入一句類似"acceleration=read_adc()"的指令，而且處理此指令的速度只要幾微秒。
測量軸數(shù)量
對于多數(shù)項目來說，兩軸的加速度傳感器已經(jīng)能滿足多數(shù)應(yīng)用了。對于某些特殊的應(yīng)用，比如UAV，ROV控制，三軸的加速度傳感器可能會適合一點。
最大測量值
如果你只要測量機器人相對于地面的傾角，那一個±1.5g加速度傳感器就足夠了。但是如果你需要測量機器人的動態(tài)性能，±2g也應(yīng)該足夠了。要是你的機器人會有比如突然啟動或者停止的情況出現(xiàn)，那你需要一個±5g的傳感器。
靈敏度
一般來說，越靈敏越好。越靈敏的傳感器對一定范圍內(nèi)的加速度變化更敏感，輸出電壓的變化也越大，這樣就比較容易測量，從而獲得更精確的測量值。最小加速度測量值也稱最小分辨率，考慮到后級放大電路噪聲問題，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離最小可用值，以確保優(yōu)良信噪比。最大測量極限要考慮加速度計自身的非線性影響和后續(xù)儀器的最大輸出電壓，估算方法：最大被測加速度×傳感器的電荷 / 電壓靈敏度。
以上數(shù)值是否超過配套儀器的最大輸入電荷 / 電壓值，建議如已知被測加速度范圍可在傳感器指標(biāo)中的“參考量程范圍"中選擇（兼顧頻響、重量），同時，在頻響、重量允許的情況下，靈敏度可考慮高些，以提高后續(xù)儀器輸入信號，提高信噪比。
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