深度了解SICK傳感器的選型、安裝、排障

    深度了解SICK傳感器的選型、安裝、排障
    SICK傳感器為滿足使用中的工況環境和量程、精度等需求，要做正確的選型，我們來了解下加速度傳感器有哪些技術要求。
    SICK傳感器的選型要求
    SICK傳感器的靈敏度是傳感器的zui基本指標之。傳感器的靈敏度應根據被測振動量（加速度值）大小而定，但由于壓電加速度傳感器是測量振動的加速度值，而在相同的位移幅值條件下加速度值與信號的頻率平方成正比，所以不同頻段的加速度信號大小相差甚大。
    大型結構的低頻振動其振動量的加速度值可能會相當小，例如當振動位移為 1mm, 頻率為1 Hz 的信號其加速度值僅為0.04m/s2(0.004g)；然而對高頻振動當位移為0.1mm，頻率為10 kHz的信號其加速度值可達4 x 10 5m/s2(40000g)。因此盡管壓電式加速度傳感器具有較大的測量量程范圍，但對用于測量高低兩端頻率的振動信號，選擇加速度傳感器靈敏度時應對信號有充分的估計。
    zui常用的振動測量壓電式加速度計靈敏度，電壓輸出型（IEPE 型）為50~100 mV/g，電荷輸出型為10 ~ 50 pC/g。
    SICK傳感器的測量量程范圍是指傳感器在定的非線性誤差范圍內所能測量的zui大測量值。通用型壓電加速度傳感器的非線性誤差大多為1%。作為般原則，靈敏度越高其測量范圍越小，反之靈敏度越小則測量范圍越大。
    IEPE電壓輸出型壓電加速度傳感器的測量范圍是由在線性誤差范圍內所允許的zui大輸出信號電壓所決定。而電荷輸出型測量范圍則受傳感器機械剛度的制約，在同樣的條件下傳感敏感芯體受機械彈性區間非線性制約的zui大信號輸出要比IEPE型傳感器的量程大得多，其值大多需通過實驗來確定。
    般情況下SICK傳感器靈敏度高，其敏感芯體的塊也就較大，傳感器的量程就相對較小。同時因塊較大其諧振頻率就偏低這樣就較容易激發傳感器敏感芯體的諧振信號，結果使諧振波疊加在被測信號上造成信號失真輸出。因此在zui大測量范圍選擇時，也要考慮被測信號頻率組成以及傳感器本身的自振諧振頻率，避免傳感器的諧振分量產生。同時在量程上應有足夠的安全空間以保證信號不產生失真。
    SICK傳感器頻率測量范圍是指傳感器在規定的頻率響應幅值誤差內（±5%, ±10%, ±3dB）傳感器所能測量的頻率范圍。頻率范圍的高，低限分別稱為高，低頻截頻率。截頻率與誤差直接相關，所允許的誤差范圍大則其頻率范圍也就寬。作為般原則，傳感器的高頻響應取決于傳感器的機械特性，而低頻響應則由傳感器和后繼電路的綜合電參數所決定。高頻截止頻率高的傳感器必然是體積小，重量輕，反之用于低頻測量的高靈敏度傳感器相對來說則定體積大和重量重。
    選擇加速度計的頻率應高于被測物的振動頻率，有倍頻分析要求的加速度計頻響應更高。土木工程是低頻，加速度計可選擇0.2Hz～1kHz左右，機械設備般是中頻段，可根據設備轉速、設備剛度等因素綜合估計頻率，選擇0.5Hz～5kHz的加速度計。沖擊測量高頻居多。
    內部結構
    SICK傳感器內部結構是指敏感材料晶體片感受振動的方式及安裝形式，有壓縮和剪切兩大類，常見的有壓縮、平面剪切、三角剪切、環型剪切。壓縮頻響高于剪切型，剪切型的環境適應性好于壓縮型。如配用積分型電荷放大器測量速度、位移時，選用剪切型產品，這樣所得信號波動小，穩定性好。
    輸出型式
    取決于系統和SICK傳感器之間的接口。般模擬輸出的電壓和加速度是成比例的，比如2.5V對應0g的加速度，2.6V對應于0.5g的加速度。數字輸出般使用脈寬調制（PWM）信號。