傳感器有效加速度測量和振動監測十大最重要原則
在傳感器振動監測和加速度測量中，要考慮的變量很多，出錯的機會也很多。有時，有一份清單可以讓您走上正軌是件好事。以下是有效振動監測和加速度測量的10個要點：
1.了解你的應用
如果您面臨為旋轉機器設置振動測量系統的挑戰，您需要了解軸的機械設計和軸承。測量球軸承和滑動軸承的振動之間存在顯著差異。滾珠軸承使用加速度計，而滑動軸承使用接近探頭或兩者兼而有之。
2.環境和表面溫度
請記住，并非所有類型的加速度計都可以在非常高或非常低的表面或環境溫度下使用。有在其傳感器外殼中內置電子元件的加速度計和沒有電子元件的傳感器。集成電子元件的傳感器，例如MEMS和IEPE加速度計，可在高達120°C/248°F(MEMS)和150°C至200°C（302°F至392°F）（IEPE）的表面或環境溫度下使用.對于高溫應用，例如燃氣輪機、管道和容器的測量，必須使用壓電(PE)傳感器。
3.震動還是沖擊？
標準加速度計適用于測量機器、結構和其他組件的隨機振動。然而，對于沖擊測量，例如在碰撞測試中，會出現非常高的加速度，因此需要特殊的加速度計。對于這些類型的測試，使用PE加速度計進行高達50,000g的廣泛測量范圍或基于壓阻傳感元件的MEMS傳感器。
4.測量低至直流的高頻范圍
根據應用的不同，傳感器的頻率響應對于測量每個感興趣的頻率至關重要。在測量橋梁或塔等結構（例如，風力渦輪機和模態分析）時，所測得的振動頻率可能非常低，有時低于0.5Hz或低至DC。對于這些應用，您應該使用頻率響應低至直流的傳感器。基于MEMS的加速度計適合這項工作。
5.傳感器安裝和頻率響應
在機器監控等應用中，必須在較寬的頻率范圍內測量振動。轉速為每分鐘3000轉或更高的旋轉機器和滾子軸承的相關頻率超過3-5kHz。要查看這些信號的諧波，所用傳感器的頻率響應必須高于3-5kHz。傳感器的最大頻率響應取決于它在被測物體表面的固定。對于高于3kHz的信號頻率，可以使用磁鐵。然而，為了獲得最佳測量結果，特別是對于超過10kHz的頻率，傳感器必須用粘合劑或安裝螺柱固定。
6.傳感器電纜的布線和固定
要測量物體的振動，您需要將傳感器安裝在其上，但不要讓其他部件產生振動。因此，傳感器電纜的鋪設也必須非常小心，并在多個點固定。使用自由飛行的電纜，除了被測物體之外的組件可能會引入額外的振動。這種引入的振動會影響傳感器并扭曲您希望測量的信號。特別是在使用壓電傳感器時，電纜從傳感器到電荷放大器的移動會導致電荷變化通過該電纜傳輸。
7.避免測量信號中的噪聲
如果您在測量信號中看到噪聲，尤其是在50/60Hz時，則很可能存在接地回路。接地回路可以將干擾作為噪聲傳輸到測量信號，最常見的線路頻率為50/60Hz。當公共線路（例如，IEPE加速度計裝置的信號返回/屏蔽）在不同電位的兩個點接地時，就會形成接地回路。為避免此類接地回路，僅將電纜屏蔽連接到接地電位的位置，并盡可能使用電氣隔離傳感元件。
8.電荷放大器的時間常數如何影響測量？
用于準靜態和動態測量的電荷放大器的兩種工作模式之間存在根本區別。大多數電荷放大器都支持這兩種測量類型。但在建立振動測量鏈之前，清楚地了解所需的測量對于選擇正確的電荷放大器工作模式至關重要。
例如，應使用準靜態模式在？<0.5Hz的極低頻范圍內進行測量。在高溫應用中測量低頻壓力波動時有時會出現這種情況。典型的振動測量在信號中具有更高的頻率成分；因此使用動態模式。電荷放大器的時間常數定義了靜態或動態測量的操作模式。
9.IEPE傳感器的最大電纜長度是多少？
IEPE傳感器由恒定電流和直流電壓供電。測得的加速度的交流信號疊加在電源電壓上。根據經驗，恒定電流越高，電纜長度可以越長。但請記住：最大電纜長度也取決于電纜質量。IEPE傳感器的大多數信號調節器和I/O模塊提供4mA恒定電流，在抗噪性、電纜長度、信號頻率和電流消耗之間形成了非常好的優化。可以使用長度超過80 m甚至100 m的電纜進行測量。
10.基于MEMS的加速度計的電源電壓是否重要？
簡短的回答是肯定的，電源電壓確實很重要。大多數MEMS傳感器具有內置穩壓器，但對所提供輸入電壓的質量非常敏感。電壓源質量必須高，調節在±0.1%以內，噪聲和紋波不得超過1.5mV RMS。專為基于MEMS的傳感器設計的I/O模塊提供穩定的電源，并且在使用這些設備時，電源電壓不會令人頭疼。
