Bz11系列內(nèi)裝集成電路傳感器說明書

1、BZ11系列內(nèi)裝集成電路壓電加速度傳感器使 用 說 明 書秦皇島市北戴河蘭德科技有限責(zé)任公司北戴河電氣自動化研究所引言及安全信息引言歡迎您選用BZ11系列內(nèi)裝集成電路壓電加速度傳感器，很高興您選擇了本公司的產(chǎn)品。安全信息為了安全、有效地使用您購買的傳感器，請您在使用前閱讀以下信息。傳感器的供電電壓范圍是1830VDC，為了減小傳感器內(nèi)部的功耗所帶來的溫升，應(yīng)盡量使用低電壓供電。 傳感器接線要正確。請在使用前詳細(xì)閱讀使用方法和注意事項（詳見本說明書第1933頁）。蘭德公司擁有對本說明書的最終解釋權(quán)。蘭德公司保留修改技術(shù)規(guī)則而不事先通知的權(quán)利。蘭德公司保留修改說明書的權(quán)利，恕不另行通知。蘭德公司保

2、留在未事先通知的情況下對技術(shù)產(chǎn)品規(guī)格進行修改的權(quán)利。目 錄目錄目錄產(chǎn) 品 概 述. 簡介 1. 產(chǎn)品特點和技術(shù)創(chuàng)新點 1使 用 知 識. 工作原理 3. 主要技術(shù)指標(biāo) 19. 使用方法 19. 注意事項 33產(chǎn)品附件及售后服務(wù). 產(chǎn)品附件 34. 售后服務(wù) 34附 錄附表一、傳感器型號和主要技術(shù)指標(biāo) 35附表二、傳感器訂貨信息 36附圖一、傳感器外形圖 37附表三、傳感器外形尺寸 38附錄一、信號調(diào)理器介紹 39產(chǎn)品概述 蘭德科技簡 介BZ11系列內(nèi)裝集成電路壓電加速度傳感器是基于壓電轉(zhuǎn)換原理、內(nèi)裝微型集成電路的加速度傳感器。傳感器為二線制420mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出。它與電荷輸出型壓電加速度傳感器

3、相比，最大的優(yōu)點是傳感器的輸出阻抗減小了幾百萬倍，抗干擾能力等綜合指標(biāo)大大增強；與二線制或多線制電壓輸出型傳感器相比，最大的優(yōu)點是電纜電阻、接線電阻及電阻隨溫度等環(huán)境因素的變化都不會對信號造成任何影響。傳感器還具有關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點，使高、低頻特性和穩(wěn)定性得到突破性改善，是新型內(nèi)裝集成電路壓電加速度傳感器。BZ11系列內(nèi)裝集成電路壓電加速度傳感器具有從0.1Hz到35kHz的頻率范圍和從1×106ms-2到8×105ms-2的動態(tài)范圍；它還具有良好的歸一化特性、接插互換性和產(chǎn)品齊套性；它可以獨立組成最小測量系統(tǒng)；可與具有420mA接口儀器無縫連接；可與本公司研制生產(chǎn)的BZ27系

4、列信號調(diào)理器配套使用連接眾多儀器或信號處理設(shè)備；利用信號調(diào)理器積分功能可組成速度傳感器系列和位移傳感器系列。產(chǎn)品逐個檢驗，出具計量檢定合格證書。本系列傳感器可廣泛應(yīng)用于航空、航天、國防等尖端技術(shù)領(lǐng)域以及鐵路、橋梁、建筑、車船、機械、石油、化工、冶金、交通等國民經(jīng)濟領(lǐng)域。產(chǎn)品特點和技術(shù)創(chuàng)新點主要技術(shù)創(chuàng)新點如下：1、采用等效阻抗變換技術(shù)，展寬并穩(wěn)定傳感器低頻特性。壓電加速度傳感器在低頻段對阻抗的要求很高，傳統(tǒng)的傳感器很難精確控制高輸入阻抗值，從而不能精確控制低頻下限頻率和低頻段的高穩(wěn)定性。本系列傳感器應(yīng)用等效阻抗變換技術(shù)，將高阻抗變?yōu)榈妥杩梗ń档蛶装俦叮?，生產(chǎn)工藝變得簡單而有效，使傳感器低頻特性和

5、穩(wěn)定性得到突破性改善。傳感器低頻信噪比的提高使低頻高靈敏度測量更精確、更穩(wěn)定。2、采用欠阻尼諧振補償技術(shù)，展寬傳感器高頻特性并提高高頻信噪比。傳感器換能部分的機械結(jié)構(gòu)可等效為單自由度欠阻尼系統(tǒng)的受迫振動。傳統(tǒng)傳感器可用的上限頻率只能限制在機械固有頻率的1/3以下，普通內(nèi)裝集成電路傳感器也是如此，都沒有把傳感器的高頻性能充分發(fā)揮出來。采用欠阻尼諧振補償技術(shù)，可使傳感器可用的上限頻率接近其機械固有頻率，而且越接近其機械固有頻率，傳感器的信噪比也越高，使傳感器高頻特性得到突破性改善。產(chǎn)品特點如下：1、高頻響應(yīng)范圍寬，更適合寬頻帶測量；2、低頻特性明顯改善，更適合低頻高靈敏度測量；3、420mA電流輸

6、出，噪聲小、抗干擾能力強，更適合遠(yuǎn)距離測量；4、內(nèi)部基準(zhǔn)補償，使時間和溫度穩(wěn)定性得到改善，更適合長期監(jiān)測；5、歸一化輸出，不用單獨設(shè)置靈敏度，互換性好，更適合多點集群式測量；6、過載能力強，防塵、防潮、防腐蝕，適用于惡劣環(huán)境；7、利用傳感器的輸出特性，可以對傳感器進行自檢，更適合高可靠性測量；8、兩線制接線，不怕地電流干擾，對電纜電器特性無嚴(yán)格限制，使用方便；9、與積分型信號調(diào)理器連接后，可靈活選擇增益和積分曲線組成速度傳感器系列和位移傳感器系列。- 46 -使用知識 蘭德科技工 作 原 理a/Q轉(zhuǎn)換壓電加速度傳感器Q/V轉(zhuǎn)換阻抗變換穩(wěn)定低頻V/I轉(zhuǎn)換 高頻補償電流放大零點設(shè)置內(nèi)部基準(zhǔn)內(nèi)部電源

7、電流輸入（屏蔽線芯）電流輸出（屏蔽線皮）圖1：傳感器原理框圖BZ11系列內(nèi)裝集成電路壓電加速度傳感器（以下簡稱內(nèi)裝電路傳感器）的原理框圖見圖1。下面將內(nèi)裝電路傳感器分為壓電加速度傳感器、內(nèi)裝集成電路、綜合性能三部分?jǐn)⑹觥?、 壓電加速度傳感器壓電加速度傳感器的結(jié)構(gòu)形式和工作原理壓電加速度傳感器為圖1所示的a/Q轉(zhuǎn)換單元，它的功能是將加速度a按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電荷Q，完成機電信息轉(zhuǎn)換。單軸向剪切式壓電加速度傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。壓電晶體敏感質(zhì)量基座加速度敏感方向圖2：傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖圖2中的壓電晶體是人工極化陶瓷（PZT）材料。這種材料按不同的晶格方向切割做成壓電晶體片時，具有不同的壓電效

8、應(yīng)，分為剪切片和壓縮片。不論剪切片還是壓縮片，只對單軸向受力敏感。圖2中使用的壓電晶體片是剪切片，只對單軸向的剪切力敏感。所以圖2中的加速度敏感方向是與基座垂直的方向。傳感器基座感受到垂直方向的加速度時，敏感質(zhì)量在慣性作用下與基座形成相對運動，壓電晶體受到剪切應(yīng)力，使壓電晶體的表面產(chǎn)生電荷。利用這種機械結(jié)構(gòu)和壓電轉(zhuǎn)換原理制成的傳感器稱為剪切式壓電加速度傳感器。根據(jù)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的不同，剪切式傳感器分為梁式剪切（如圖2所示）和環(huán)型剪切等。根據(jù)壓縮片的特點，設(shè)計相應(yīng)的機械結(jié)構(gòu)可以制成壓縮式壓電加速度傳感器。剪切式傳感器與壓縮式傳感器相比，具有很好的溫度穩(wěn)定性。其原因是：敏感質(zhì)量與基座都是金屬材料，體

9、積都會隨溫度的變化而膨脹或收縮，則會在壓縮方向上產(chǎn)生附加應(yīng)力，而不會產(chǎn)生剪切應(yīng)力。壓縮式傳感器會將這個附加應(yīng)力轉(zhuǎn)換成電荷輸出，而剪切式傳感器對壓縮應(yīng)力不敏感，所以剪切式傳感器比壓縮式傳感器得到更廣泛的應(yīng)用。根據(jù)機械結(jié)構(gòu)特點，無論是壓縮式還是剪切式傳感器，它的抗過載能力極強，一般能達(dá)到傳感器量程的510倍以上。根據(jù)壓電晶體只對單軸向受力敏感的特點，可設(shè)計成單軸向加速度傳感器、雙軸向加速度傳感器和三軸向加速度傳感器。單軸向加速度傳感器（圖2）只能測量與基座垂直方向的加速度值，對其它方向不敏感。在使用單軸向加速度傳感器時，傳感器的安裝位置和安裝方向與被測加速度的位置和方向相一致。雙軸向加速度傳感器相

10、當(dāng)于兩只互相垂直的單軸向加速度傳感器的組合。在空間坐標(biāo)系中一般標(biāo)注為X軸和Z軸，傳感器外表面都有明顯標(biāo)注。標(biāo)注Z軸表示與傳感器基座垂直的方向，X軸表示與Z軸垂直的方向。雙軸向加速度傳感器獨立測量X軸方向和Z軸方向的加速度值，并分別輸出2路電荷信號，可以直接測得X軸方向和Z軸方向的加速度值，也可以通過后續(xù)儀表計算出X軸方向和Z軸方向加速度值的向量和，測出XZ平面內(nèi)任意方向的加速度值。當(dāng)然也要注意傳感器的安裝位置和安裝方向是否與使用者關(guān)心的平面相一致。三軸向加速度傳感器相當(dāng)于三只互相垂直的單軸向加速度傳感器的組合。在空間坐標(biāo)系中一般標(biāo)注為X軸、Y軸和Z軸，傳感器外表面都有明顯標(biāo)注。一般標(biāo)注Z軸表示

11、與傳感器基座垂直的方向，X軸、Y軸互相垂直并與Z軸垂直。三軸向加速度傳感器獨立測量X軸方向、Y軸方向和Z軸方向的加速度值，并分別輸出3路電荷信號，可以直接測得X軸方向、Y軸方向和Z軸方向的加速度值，也可以通過后續(xù)儀表計算出X軸方向、Y軸方向和Z軸方向加速度值的向量和，測出三維空間內(nèi)任意方向的加速度值。當(dāng)然也要注意傳感器的安裝位置和安裝方向是否與使用者規(guī)定的坐標(biāo)系相一致。目前北戴河蘭德科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的雙軸向加速度傳感器和三軸向加速度傳感器不是簡單地將單軸向加速度傳感器組合在一起，而是經(jīng)過巧妙設(shè)計，在單位靈敏度時體積和重量比同類產(chǎn)品減小了70，由于重量大幅度減輕，給標(biāo)定和使用帶來了極大方便。

12、壓電加速度傳感器的四個重要指標(biāo)壓電加速度傳感器用許多指標(biāo)來表征它的特性。對使用者而言，應(yīng)該關(guān)心的指標(biāo)很多，有信號轉(zhuǎn)換指標(biāo)、結(jié)構(gòu)指標(biāo)和環(huán)境指標(biāo)。信號轉(zhuǎn)換指標(biāo)包括：電荷靈敏度、最大橫向電荷靈敏度系數(shù)、幅值頻率特性曲線、相位頻率特性曲線、幅值溫度特性曲線、幅值時間特性曲線等。結(jié)構(gòu)指標(biāo)包括：軸向（單、雙、三軸）、結(jié)構(gòu)機理（剪切式、壓縮式）、外形尺寸、重量、安裝方式、安裝力矩、出線方式等。環(huán)境指標(biāo)包括：環(huán)境溫度、濕度、密封等級、防腐蝕等級、是否對地絕緣、絕緣等級等。在同一種型號的傳感器中，每只傳感器給出的結(jié)構(gòu)指標(biāo)和環(huán)境指標(biāo)是相同的，但是信號轉(zhuǎn)換指標(biāo)是不同的，所以，每只傳感器都要單獨給出一組信號轉(zhuǎn)換指標(biāo)。

13、下面對壓電加速度傳感器信號轉(zhuǎn)換指標(biāo)中的四個重要指標(biāo)予以闡述。A、電荷靈敏度當(dāng)壓電晶體受到機械應(yīng)力作用時，其表面就會產(chǎn)生電荷，所產(chǎn)生電荷密度的大小與所施加的機械應(yīng)力的大小成線性關(guān)系，所受的機械應(yīng)力在敏感質(zhì)量一定的情況下與加速度值成正比，所以壓電晶體受力后產(chǎn)生的電荷與所感受的加速度值成正比。即： （1）則：（2）式中： Q 壓電晶體輸出的電荷 dij 壓電晶體的二階壓電張量 m 加速度的敏感質(zhì)量 a 所受的振動加速度值SQ 加速度傳感器的電荷靈敏度壓電晶體承受單位振動加速度值輸出電荷量的多少，稱為電荷靈敏度SQ，常用單位為pC/ms-2（皮庫侖/加速度）。以前曾用單位為pC/g（皮庫侖/重力加速度

14、），它們的換算關(guān)系： 1pC/g9.8 pC/ms-2重力加速度g在地球的不同地區(qū)有所差別，如北京地區(qū)g9.81 ms-2注意：每只傳感器都要單獨給出電荷靈敏度指標(biāo)。B、最大橫向電荷靈敏度系數(shù)在傳感器設(shè)計時，規(guī)定為傳感器基座的安裝平面與傳感器敏感軸方向垂直，被測加速度的敏感方向就是與傳感器基座垂直的方向。在理論上，垂直于傳感器敏感軸方向的平面（安裝平面）內(nèi)任意方向的加速度都不會使傳感器產(chǎn)生電荷，在這些方向上的電荷靈敏度為零，這也是設(shè)計傳感器時想要達(dá)到的理想結(jié)果。但是，在傳感器生產(chǎn)工藝中，不可能保證壓電晶體片的切割方向與晶體的晶格方向沒有誤差，也不可能保證傳感器的機械加工和裝配過程中沒有誤差，這

15、些誤差的積累會導(dǎo)致這樣的情況發(fā)生：a、傳感器敏感軸方向與安裝平面不垂直；b、傳感器內(nèi)使用多片壓電晶體時出現(xiàn)多個傳感器敏感軸方向，互相不一致且與安裝平面不垂直。這樣，在傳感器安裝平面內(nèi)任意方向的加速度都會在傳感器敏感軸方向上產(chǎn)生加速度分量，使傳感器的靈敏度不為零。這個靈敏度是測量中不需要的，是假信號，但是它卻是很難消除的。所以，就產(chǎn)生了橫向靈敏度的定義：在傳感器安裝平面內(nèi)任意方向的加速度所產(chǎn)生的電荷靈敏度稱為橫向電荷靈敏度。平面內(nèi)各方向橫向電荷靈敏度的最大值稱為最大橫向電荷靈敏度。一般情況下，傳感器的電荷靈敏度越高，它的最大橫向電荷靈敏度也越高，所以不能簡單地說最大橫向電荷靈敏度高的傳感器這項指

16、標(biāo)一定不好。為了綜合評價不同型號傳感器的最大橫向電荷靈敏度，采用最大橫向電荷靈敏度系數(shù)指標(biāo)來評價比較客觀，最大橫向電荷靈敏度系數(shù)由下式表示：（3）式中：kH 最大橫向電荷靈敏度系數(shù)SQ 傳感器的電荷靈敏度 pC/ms-2SH 傳感器的最大橫向電荷靈敏度 pC/ms-2傳感器的最大橫向電荷靈敏度系數(shù)越小，傳感器的信噪比就越高，性能也就越好。注意：每只傳感器都要單獨給出最大橫向電荷靈敏度系數(shù)指標(biāo)。C、幅值頻率特性曲線傳感器的幅值頻率特性曲線也稱為幅頻響應(yīng)曲線，是傳感器在相同幅值、不同頻率振動加速度的激勵下電荷靈敏度的響應(yīng)曲線。示意圖如圖3所示：Hz0.11101001k10k100k01020-1

17、030kdB圖3：幅值頻率特性曲線例如：圖3是某只傳感器的幅值頻率特性曲線。圖中0.1Hz時幅值衰減到-1dB（-10），隨著頻率逐漸減小幅值也跟著逐漸衰減，0.1Hz稱為傳感器的下限頻率（-1dB），這就是這只傳感器的低頻特性。圖中10kHz時幅值提高到1dB（10），隨著頻率逐漸增大幅值也跟著逐漸增加，10kHz稱為傳感器的上限頻率（1dB），到30kHz時幅值達(dá)到最大值，而后幅值迅速衰減，這就是這只傳感器的高頻特性。圖中幅值達(dá)到最大值的頻率（30kHz ）稱為傳感器的機械諧振頻率。圖中0.1Hz10kHz范圍內(nèi)幅值不隨頻率的變化而變化，所以這只傳感器的可用頻率范圍是：0.1Hz10kHz

18、，稱為傳感器的幅值線性區(qū)。傳感器的一般性規(guī)律：傳感器的上限頻率（10kHz）是傳感器機械諧振頻率（30kHz ）的1/3。被測加速度信號的頻率只有包含在傳感器的幅值線性區(qū)內(nèi)，我們才能得到正確的測量結(jié)果，否則就不能保證測量結(jié)果的正確性。所有壓電加速度傳感器的幅值頻率特性曲線的形狀都與圖3相近，但是每只傳感器的上限頻率、下限頻率、機械諧振頻率、幅值線性區(qū)都不同。幅值線性區(qū)越寬的傳感器，應(yīng)用范圍也越廣。在傳感器的設(shè)計中，為了增加傳感器的幅值線性區(qū)寬度，就必須改善傳感器的低頻特性和高頻特性。壓電加速度傳感器的低頻特性：影響壓電加速度傳感器低頻特性的主要因素是傳感器的電器特性。壓電晶體受力產(chǎn)生電荷時，壓

19、電晶體的兩個表面等效成兩極板電容器CQ，電荷隨時間的泄漏程度等效成與兩極板電容器并聯(lián)的電阻RQ，傳感器的下限頻率（-3dB）可由下式表示：（4）式中： 傳感器的低頻下限頻率Hz（赫茲） 傳感器的等效電阻 T(1012歐姆) 傳感器的等效電容pF(10-12法拉)從上式中不難看出，為了改善傳感器的低頻特性，應(yīng)該減小fQ，為了減小fQ就必須增大RQ，或增大CQ，或同時增大RQCQ。傳感器在設(shè)計完成時，等效電容CQ就基本確定了，CQ的容量一般在幾十pF到幾千pF之間。但等效電阻RQ因為生產(chǎn)工藝的不同有很大差異，傳感器必須經(jīng)過超凈清洗和在超凈環(huán)境中裝配，才能使絕緣阻抗提高，增大等效電阻RQ。壓電加速度

20、傳感器的高頻特性：影響傳感器高頻特性的主要因素是傳感器的機械特性。當(dāng)傳感器敏感部分的結(jié)構(gòu)材料和安裝工藝一定時，它的等效剛度K，等效阻尼系數(shù)C，敏感質(zhì)量m，就是一定的。傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以等效為一個單自由度的欠阻尼受迫振動，運動微分方程由下式表示：（5）式中：F0 振動力作用在敏感質(zhì)量m上的幅值N（牛頓）傳感器的固有圓頻率：（6）傳感器的阻尼比：（7）傳感器的機械諧振頻率：（8）從圖3的例子中得到：fn30kHz，0.05。不難看出，傳感器在高頻特性中由于阻尼比很小，會在諧振頻率附近產(chǎn)生機械共振。由于機械共振使傳感器的電荷靈敏度也跟著大幅度提高，過了共振頻率點后，電荷靈敏度又將大幅度下降，雖然這

21、一頻段內(nèi)的信噪比明顯提高，但是由于電荷靈敏度與加速度不成線性關(guān)系，信號無法正常使用。 注意：每只傳感器都要獨立給出幅值頻率特性曲線。由于標(biāo)定系統(tǒng)的限制，允許傳感器幅值頻率特性曲線從200Hz開始向高頻方向標(biāo)定到傳感器諧振頻率以上，給用戶出據(jù)的幅值頻率特性曲線如圖4所示：Hz-10dB0.11101001k10k100k0102030k圖4 提供給用戶的幅值頻率特性曲線200D、傳感器的相位頻率特性曲線。通俗的講傳感器的相位頻率特性曲線描述了不同頻率的振動加速度與傳感器響應(yīng)之間的時間延遲。在兩只以上傳感器同時測量關(guān)聯(lián)系統(tǒng)時，相位信息顯得非常重要（如模態(tài)分析等）。傳感器的相位頻率特性曲線示意圖見圖

22、5Hz0.11101001k10k100k0/2-/230k圖5 相位頻率特性曲線傳感器的相位信息與幅值信息是相聯(lián)系的，是同一個方程的解，圖3與圖5是對應(yīng)的。雖然每只傳感器都應(yīng)該獨立標(biāo)定出相位頻率特性曲線，但由于標(biāo)定系統(tǒng)的限制，一般不給用戶出據(jù)相位頻率特性曲線。當(dāng)用戶在多測點關(guān)聯(lián)系統(tǒng)中對相位信息有要求時（如要求各點之間相位差要盡量?。话氵x擇傳感器有兩種方法：a、選擇幅值頻率特性曲線（因為沒有相位頻率特性曲線）較寬的傳感器，用中頻段特性（相移?。┻M行振動測量。b、選擇同型號的傳感器進行測量（同型號的傳感器性能相近，相位差也相近）。如果對傳感器的相位信息有更嚴(yán)格要求，就要通過國家權(quán)威鑒定部門進

23、行傳感器相位頻率特性曲線標(biāo)定。2、內(nèi)裝集成電路傳感器內(nèi)裝集成電路不是簡單地將電荷放大器放到傳感器內(nèi)，而是與傳感器的個性化指標(biāo)全面配合，達(dá)到以下效果： a、低頻特性補償，展寬傳感器低頻下限頻率和提高傳感器的低頻穩(wěn)定性。b、高頻特性補償，展寬傳感器高頻上限頻率和提高傳感器的信噪比。c、對同型號傳感器做歸一化處理，使傳感器的個性特征在一定范圍內(nèi)統(tǒng)一起來，增加了傳感器的互換性。d、輸出采用國標(biāo)420mA標(biāo)準(zhǔn)輸出，可與國標(biāo)420mA儀器無縫連接，也可以通過BZ27系列信號調(diào)理器與各種儀器連接。e、提高抗干擾能力。內(nèi)裝集成電路見圖1所示，除內(nèi)部電源和內(nèi)部基準(zhǔn)外，信號通道由以下三部分組成：A、Q/V變換單元

24、Q/V變換單元與傳感器電荷信號相接，將傳感器的電荷信號Q變換為電壓信號V，同時將高輸入阻抗轉(zhuǎn)換為低輸出阻抗。變換公式由下式表示： （9）式中：C Q/V變換單元的輸入等效電容pF傳感器的電荷靈敏度轉(zhuǎn)換為電壓靈敏度： （10）式中：SV 傳感器的電壓靈敏度 V/ms-2SQ 傳感器的電荷靈敏度 pC/ms-2Q/V單元不但完成了電荷電壓轉(zhuǎn)換，還對傳感器低頻下限頻率進行展寬，同時減小反饋電阻，穩(wěn)定傳感器低頻特性。圖6是傳感器與Q/V變換單元的等效電路：RsCsRf/KCfKRf/KCfK傳感器等效電阻電容Q/V單元等效電阻電容傳感器和Q/V單元等效電阻電容圖6 傳感器與Q/V單元等效電路圖中：傳感

25、器等效電容，取值范圍:幾十pF幾千pF 傳感器等效電阻，取值范圍: Q/V單元等效輸入電容，取值范圍:1001000pF Q/V單元等效輸入電阻，取值范圍: Q/V單元放大器開環(huán)放大倍數(shù)，取值范圍:從圖6看出由于,所以，電阻并聯(lián)后等效電阻 所以 電容并聯(lián)后等效電容 傳感器與Q/V單元連接后傳感器的低頻特性為:（11）式中：fl 低頻下限頻率（3dB）傳感器與Q/V單元連接后Q/V變換公式為：（12）電壓靈敏度為：（13）顯然傳感器的等效電容和電阻在連接到Q/V單元時被Q/V單元的等效電容和電阻完全代替。那么只要將Q/V單元的和選擇好，就會提高傳感器的低頻性能。對于而言要選擇比較困難，越大，在生

26、產(chǎn)工藝中絕緣問題就越不好解決，低頻穩(wěn)定性也越差，看來不能選擇太大。對而言選1001000pf是很容易的事，但也不能選擇太大，太大會降低傳感器的電壓靈敏度。在低頻振動加速度測量中，都是小信號或微弱信號，必須用高靈敏度傳感器測量，隨意降低傳感器的靈敏度來獲得低頻效果是不行的。傳統(tǒng)的內(nèi)裝電路傳感器也好，電荷放大器也好，指標(biāo)只能到此為止。低頻特性指標(biāo)真的到此為止了嗎？經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，由于開環(huán)放大倍數(shù)>>1則與電壓靈敏度無關(guān)，卻與低頻下限有關(guān)。對而言，越大越好，這樣使傳感器等效電容和空間分布電容可忽略不計。對于而言，越小越好，這樣使/較大，的值就可以適當(dāng)減小了。北戴河蘭德科技有限責(zé)任公司的工程

27、師們用等效阻抗變換技術(shù),將與有關(guān)的變換為,而與有關(guān)的不變.最終傳感器的低頻特性變?yōu)? （15）例如，若選=0.01，則這個結(jié)果意味著：如果不變，低頻下限頻率可展寬100倍。如果低頻下限不變, 可以減小100倍。如果綜合考慮，即可展寬頻帶還可以減小。靈活地改變和會使傳感器即展寬了頻帶又使低頻穩(wěn)定性得到明顯提高，這在無內(nèi)裝電路傳感器或簡單內(nèi)裝電路傳感器中是無法實現(xiàn)的。需要特別指出的是，一般使用者認(rèn)為頻率響應(yīng)高的傳感器低頻特性不好，這是不一定的，通常頻率響應(yīng)高的傳感器其靈敏度都比較低，在低頻測量中由于低頻振動的加速度都很小，所以測得信號太小，信噪比很差，以至于不能使用，誤認(rèn)為傳感器的低頻特性不好。B

28、、V/I變換單元V/I變換單元將電壓信號變換為電流信號。變換公式由下式表示： （16）式中：I 電流，mA k V/I變換系數(shù)，kV/I變換單元同時將傳感器高頻特性進行補償，并提高了高頻信號的信噪比。圖7是高頻特性補償前后幅值頻率特性曲線對比。Hz-10dB0.11101001k10k100k0102030k圖7 幅值頻率特性曲線高頻補償前后比較20k補償前補償后從圖7中不難看出，補償后的上限頻率從原來的10kHz提高到20kHz以上，這在無內(nèi)裝電路的傳感器或簡單內(nèi)裝電路傳感器中是無法實現(xiàn)的。C、電流放大單元電流放大單元將V/I單元輸出的電流進一步放大，同時設(shè)置直流零點，完成信號變換的最后過程

29、。傳感器組成系統(tǒng)后的供電電壓范圍是1830VDC，典型值是24VDC。傳感器的電流由電流輸入端流入，經(jīng)過傳感器內(nèi)部電路，再由電流輸出端流出，流入與流出的電流相等。電流分配原則是：4mA恒定電流為傳感器內(nèi)裝集成電路提供能量，420mA電流為信號輸出。傳感器與后續(xù)儀器連接后供電電壓的分配原則是：傳感器兩端電壓降小于8V，250取樣電阻的電壓降為5V，信號調(diào)理器（如果使用信號調(diào)理器）的電壓降為5V，剩余電壓用于驅(qū)動環(huán)路電阻（包括電纜電阻、接線電阻等）。例如：供電電壓為24V，則剩余電壓是6V，用20mA的驅(qū)動電流可以驅(qū)動300的環(huán)路電阻，假如電纜電阻是60/km，可接雙線電纜2500米長，信號不會衰

30、減。為什么要把傳感器的輸出設(shè)計成電流輸出呢？因為電流輸出的優(yōu)點很多：與電荷輸出型傳感器相比，最大的優(yōu)點是組成系統(tǒng)后傳感器的輸出阻抗減小了幾百萬倍，抗干擾能力大大增強；與電壓輸出型傳感器相比，最大的優(yōu)點是組成系統(tǒng)后傳感器可以接幾千米的長電纜，在剩余電壓夠用的前提下，電纜電阻和接線電阻不會造成信號衰減，電纜電阻和接線電阻隨溫度等環(huán)境因素的變化也不會對信號造成任何影響。BZ11系列內(nèi)裝集成電路壓電加速度傳感器將振動加速度最終轉(zhuǎn)換為二線制420mA電流信號輸出。電流靈敏度由下式表示：（17）式中：SI 傳感器的電流靈敏度A/ms-2 I 傳感器的輸出電流A a 傳感器的振動加速度ms-2振動加速度與內(nèi)

31、裝集成電路傳感器電流輸出的對應(yīng)關(guān)系有三個特點：a、無振動加速度時，傳感器輸出12mA直流電流信號。b、振動加速度從零瞬時向上時（傳感器安裝方向見圖2），傳感器輸出電流信號大于12mA。c、振動加速度從零瞬時向下時，傳感器輸出電流信號小于12mA。振動加速度與內(nèi)裝集成電路傳感器電流輸出的對應(yīng)關(guān)系見圖8的例子。圖8 振動加速度與內(nèi)裝集成電路傳感器電流輸出的對應(yīng)關(guān)系t/23/42傳感器靈敏度：1000A/ms-2，傳感器量程：8ms-20-880ms-2t12420mA振動加速度曲線傳感器輸出曲線圖8中的內(nèi)裝集成電路傳感器型號是BZ1188，靈敏度1000A/ms-2，量程8 ms-2。這個例子可以

32、推廣到其它型號的內(nèi)裝集成電路傳感器中，傳感器靈敏度越低，它的量程就越大，例如BZ1182傳感器，它的靈敏度是10A/ms-2，量程達(dá)到800ms-2。內(nèi)裝電路傳感器的量程（也稱為滿量程）是指傳感器在線性測量范圍內(nèi)能測到的瞬時最大加速度值。圖8中在t/2時傳感器測到8 ms-2的加速度，輸出20 mA電流信號，或在t3/4時傳感器測到8 ms-2的加速度，輸出4 mA電流信號，傳感器的量程就是8 ms-2。請用戶注意：傳感器的量程就是傳感器的測量范圍。以圖8為例，傳感器的測量范圍是88 ms-2，也就是說，傳感器測量向上的加速度可以測到8 ms-2，傳感器測量向下的加速度也可以測到8 ms-2，

33、所以傳感器的量程應(yīng)該是8 ms-2。但是，在傳感器標(biāo)定時，傳感器量程的讀數(shù)最大是8/ ms-2，約5.6 ms-2，不是8 ms-2。原因很簡單，標(biāo)定臺給傳感器的激勵信號是正弦信號，傳感器的輸出信號用交流有效值表讀數(shù)，當(dāng)給傳感器的激勵信號最大值達(dá)到8 ms-2時，交流有效值表讀數(shù)是5.6 ms-2，這個值是正弦信號的有效值。如果用數(shù)據(jù)采集儀讀數(shù)時，就會讀到某時刻傳感器輸出最大值8 ms-2，這個值是正弦信號的單峰值。3、綜合性能BZ11系列內(nèi)裝集成電路壓電加速度傳感器特點如下：A、高頻響應(yīng)范圍寬，增益帶寬積比普通傳感器提高2倍以上，同時提高了高頻信噪比，更適合寬頻帶測量。B、低頻特性明顯改善，

34、應(yīng)該說是突破性改善，更適合低頻高靈敏度測量。目前，由于國家權(quán)威鑒定部門對振動加速度傳感器低頻特性的標(biāo)定最低到0.1Hz，所以內(nèi)裝電路傳感器的下限頻率只能給到0.1Hz。實際上，我們用重力旋轉(zhuǎn)方法可以直接測出傳感器在0.1Hz以下的低頻特性。用激勵衰減方法可以測出與低頻下限頻率相關(guān)的時間常數(shù)，也可以間接測出傳感器在0.1Hz以下的低頻特性。經(jīng)過我們的實驗，靈敏度在100A/ms-2以上的內(nèi)裝電路傳感器在0.1Hz以下的低頻特性都很好。C、420mA電流輸出，符合國標(biāo)420mA電流型儀表的使用要求，可以與其無縫連接。配用BZ27系列信號調(diào)理器，可與更多儀器設(shè)備連接，將在下面的傳感器使用方法中進一步

35、描述。420mA電流輸出噪聲小、抗干擾能力強，更適合遠(yuǎn)距離測量；D、內(nèi)部基準(zhǔn)補償，使時間和溫度穩(wěn)定性得到改善，更適合長期監(jiān)測；E、歸一化輸出，不用單獨設(shè)置靈敏度，互換性好，更適合多點集群式測量；F、過載能力強，一般能達(dá)到傳感器量程的510倍以上，這個特點比應(yīng)變式加速度傳感器、電磁式微分加速度傳感器等要好很多，尤其對振動加速度幅值范圍估計不太準(zhǔn)確時，可以放心使用，不會損壞傳感器。部分型號傳感器可以防塵、防潮、防腐蝕，適用于惡劣環(huán)境。G、利用傳感器的輸出特性，可以對傳感器進行自檢，更適合高可靠性測量。在使用普通傳感器時，傳感器與電纜的連接、電纜與電荷放大器的連接是否正確可靠，電荷放大器與后續(xù)儀器都

36、無法知道。通俗地說，傳感器接好沒接好，電荷放大器與后續(xù)儀器都沒有反應(yīng)。在科研與工程測量中，一般都使用多只傳感器進行多點測量，檢查傳感器的安裝與接線的工作量很大，反復(fù)仔細(xì)檢查還可能有疏忽和遺漏，甚至造成某些測點信號丟失。在不可重復(fù)的大型試驗中（如航天器的發(fā)射、大型工程爆破等）信號丟失會帶來嚴(yán)重的后果。BZ11系列內(nèi)裝電路傳感器輸出特性是：無振動加速度時，傳感器輸出12mA直流電流信號，有振動加速度時，傳感器最小輸出4mA電流，最大輸出20mA電流。根據(jù)這些特性，就能正確判斷傳感器及電纜連接的故障。當(dāng)測量系統(tǒng)組成后進行通電檢查時，長時間出現(xiàn)以下情況可以幫助使用者做出正確的判斷。a、傳感器電流輸出為

37、零時，說明傳感器電纜斷線，也許傳感器內(nèi)部損壞。b、傳感器電流輸出大于20mA時，說明傳感器電纜短路，也許傳感器內(nèi)部損壞。c、傳感器電流輸出直流零點不在12mA附近時，說明傳感器指標(biāo)變差或內(nèi)部損壞。系統(tǒng)在正常工作時也可以實時進行故障自檢，瞬間出現(xiàn)信號大于20mA說明傳感器超量程，長時間出現(xiàn)上述情況，按a、b、c規(guī)則判斷故障。以上信息也可以用軟件存入測量系統(tǒng)中，讓計算機幫助檢查傳感器故障，確保萬無一失。BZ27系列信號調(diào)理器也具有傳感器正確連接指示。H、兩線制接線，不怕地電流干擾，對電纜電器特性無嚴(yán)格限制，使用方便。傳感器的全部接線只有2條，電流輸入線和電流輸出線。用一條單芯屏蔽電纜，電流輸入線接

38、芯線，電流輸出線接屏蔽皮并與傳感器殼體相連。通過這兩條線既能給傳感器提供能量，又能輸出振動加速度信號。不需要普通傳感器使用的低噪聲電纜。I、與積分型信號調(diào)理器組合后，可組成速度傳感器系列和位移傳感器系列。積分型信號調(diào)理器有6條一次積分曲線和6條二次積分曲線，對每一只加速度傳感器來說有可能組成6種速度傳感器和6種位移傳感器。積分型信號調(diào)理器還有4檔增益：1、2、4、8倍，利用增益檔可以提高加速度、速度、位移傳感器的靈敏度。這是一個非常龐大的靈活的系列組合，選用一只加速度傳感器和一個積分型信號調(diào)理器相當(dāng)于擁有了若干只加速度、速度、位移傳感器，會給振動測量帶來極大的方便。主要技術(shù)指標(biāo)BZ11系列內(nèi)裝

39、集成電路壓電加速度傳感器主要技術(shù)指標(biāo)（見附表一）。使 用 方 法內(nèi)裝電路傳感器的正確使用，可以使用戶用最低的使用成本，達(dá)到最好的測量效果和最高的工作效率。1、傳感器的選型BZ11系列內(nèi)裝電路傳感器的型號很多，用戶要對自己測量的參數(shù)進行數(shù)值估計，選擇參數(shù)合適的傳感器型號使用。一般選型步驟如下：A、根據(jù)使用環(huán)境和用途選擇專用型或通用型。專用型參考傳感器訂貨信息列表中標(biāo)注的內(nèi)容：a、選擇出線方式，如頂端M5插座出線或側(cè)端3電纜出線等；b、選擇安裝方式，三角法蘭或M5螺孔安裝；c、選擇用途，是否長期監(jiān)測；d、對地絕緣；e、是否密封。B、根據(jù)對振動信號方向性的要求選擇單軸向、雙軸向或三軸向傳感器。如果只

40、測量一個方向的振動，就選擇單軸向傳感器；如果測量某一個平面內(nèi)各個方向的振動，甚至測量這個平面內(nèi)振動方向隨時間變化的信息，就選擇雙軸向傳感器；如果測量空間內(nèi)各個方向的振動，甚至測量振動方向隨時間變化的信息，就選擇三軸向傳感器。C、根據(jù)被測加速度的頻率范圍選擇傳感器的頻率特性。這個指標(biāo)很重要，如果傳感器的頻率響應(yīng)范圍達(dá)不到要求，傳感器的輸出信號無規(guī)律可尋。有些用戶對這個指標(biāo)的量值估計不足，喜歡高頻響應(yīng)范圍寬一些，如果被測信號的頻率沒那么高，反而增加了高頻噪聲。怎樣正確選擇傳感器頻率響應(yīng)范圍，一是看被測量對象的性質(zhì)，例如地震、大型橋梁、大型鋼結(jié)構(gòu)機械振動等，振動頻率在零點零幾至幾十赫茲，旋轉(zhuǎn)機械、汽

41、油、柴油發(fā)動機、工業(yè)風(fēng)機等，振動頻率在幾至幾千赫茲，爆破、沖擊等，振動頻率在幾十至幾萬赫茲。二是看測量者關(guān)心的信號頻率特征和信號分析方法，例如關(guān)心旋轉(zhuǎn)機械的主要振動能量及振動破壞程度，測量頻率范圍應(yīng)該選擇10Hz1000Hz。D、根據(jù)被測物體加速度的幅值選擇傳感器的靈敏度和量程。量程的選擇可以適當(dāng)放寬，防止傳感器由于信號過強而超出測量范圍。傳感器的靈敏度和頻率范圍存在一般規(guī)律：傳感器的頻率響應(yīng)越高，靈敏度越低。反之，傳感器的靈敏度越高，頻率響應(yīng)越低。物體振動加速度的一般規(guī)律是：振動加速度幅值越大，振動頻率越高。反之，振動頻率越低，振動加速度幅值越小。所以，在爆破、沖擊等高頻測量中，選擇頻率響應(yīng)

42、高（高頻上限高）、靈敏度低、量程范圍大的傳感器；在地震、大型橋梁等低頻測量中，選擇頻率響應(yīng)低（低頻下限低）、靈敏度高、量程范圍小的傳感器；在旋轉(zhuǎn)機械等中頻測量中，選擇傳感器的范圍較寬，部分傳感器可以兼顧使用。E、傳感器重量的選擇原則是：振動物體在安裝傳感器后，增加的附加質(zhì)量對振動信號的影響可以忽略不計。也就是說，測量質(zhì)量較小物體的振動時，要選擇重量較輕的傳感器。傳感器的重量與靈敏度的一般規(guī)律：傳感器的靈敏度越高，重量越重。F、傳感器外形尺寸和出線方式應(yīng)符合傳感器安裝位置和安裝空間的要求。2、傳感器的安裝傳感器安裝的基本原則是將傳感器牢固地安裝在被測點上，防止傳感器因為振動太大而跳動或脫落。傳感

43、器的安裝力要大于振動加速度作用在傳感器（包括與傳感器一起運動的附加質(zhì)量）上產(chǎn)生的力。安裝力與被測加速度之間關(guān)系由下式表示：（18）式中：F 傳感器的安裝力N m 傳感器的質(zhì)量kg m1 傳感器的附加質(zhì)量（如磁力安裝座、插頭和部分電纜等）kg a 被測振動加速度峰值ms-2 g 重力加速度值（北京地區(qū)9.81）ms-2上式表述了傳感器在三種安裝位置時安裝力與被測加速度之間關(guān)系：a、傳感器水平安裝在被測物體上方時，向量公式簡化為標(biāo)量公式，公式中g(shù)前面的符號取負(fù)號，表示當(dāng) a<g時傳感器可以不加安裝力，直接放在被測點上，當(dāng)a>g時傳感器安裝力大于加速度產(chǎn)生的力與重力的差值即可；b、傳感器

44、水平安裝在被測物體下方時，向量公式簡化為標(biāo)量公式，公式中g(shù)前面的符號取正號，表示傳感器安裝力要大于加速度產(chǎn)生的力與重力的和；c、傳感器垂直安裝在被測物體側(cè)面時，公式中g(shù)前面的符號取正號，表示傳感器安裝力大于加速度產(chǎn)生的力與重力的向量和。傳感器的安裝方法主要有四種：A、用螺栓安裝。傳感器的安裝底座有兩種形式，長期監(jiān)測用傳感器底座為三角法蘭式，有三個安裝孔，通用傳感器底座中心有一個螺紋安裝孔。BZ11系列內(nèi)裝電路傳感器提供金屬安裝螺栓，用螺栓連接傳感器和被測物體是最常用的方法，建議采用的安裝力矩為1520kg·f·cm。傳感器的安裝尺寸見附圖一。B、用磁力安裝座安裝。被測物體的

45、被測點為導(dǎo)磁材料時（如鋼結(jié)構(gòu)件等），可選用磁力安裝座安裝傳感器。磁力安裝座的主要指標(biāo)是垂直吸力F（N牛頓），規(guī)格有60N、200N等。選擇磁力安裝座的原則要依據(jù)公式18。磁力安裝座的吸力就是傳感器的安裝力（F），磁力安裝座的質(zhì)量就是傳感器附加質(zhì)量（m1）。例如：已知傳感器的質(zhì)量為0.1kg，磁力安裝座的質(zhì)量為0.1kg，吸力為60N，求：可測加速度a的峰值？解：1、傳感器水平安裝在被測物體上方時，a309.8 ms-2 2、傳感器水平安裝在被測物體下方時，a290.2 ms-2 3、傳感器垂直安裝在被測物體側(cè)面時，a299.8 ms-2磁力安裝座還有一個特點，磁力安裝座和傳感器接觸的部分與磁力

46、安裝座和被測物體接觸的部分互相絕緣。傳感器通過磁力安裝座安裝，就會與被測物體絕緣，這在一些測量中是很重要的。C、用膠粘的方法安裝。采用膠粘的方法安裝主要原因是被測物體既不導(dǎo)磁也不能鉆孔攻絲。要求選用粘接強度大的膠，按粘接工藝清洗粘接表面，粘接面要平整，粘接力與被測加速度的大小也要依據(jù)公式18。粘接力就是傳感器的安裝力（F）。D、利用重力安裝。傳感器水平安裝在被測物體上方時，且被測加速度a小于重力加速度g時，傳感器可以利用重力直接放在被測物體上，不需要其它安裝就可以正常測量。例如微弱地震的測量、大型橋梁的振動測量等。3、傳感器的接線方法輸出420mA電流信號的傳感器和變送器在工業(yè)儀表中得到了廣泛

47、的應(yīng)用，已經(jīng)成為國家標(biāo)準(zhǔn)。在內(nèi)裝集成電路壓電加速度傳感器制造中，輸出420mA電流信號的傳感器還很少見，有的用戶對這種輸出方式不太習(xí)慣，在使用上容易出現(xiàn)一些問題，尤其是傳感器與后續(xù)儀器如何連接和使用是非常重要的。輸出420mA電流信號的傳感器對于信號的遠(yuǎn)距離傳輸和抗干擾能力都具有明顯優(yōu)勢，當(dāng)電流信號完成了上述任務(wù)后，還要將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號送后續(xù)儀器使用。電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號的基本方法是在電流環(huán)路中串入取樣電阻，根據(jù)歐姆定律，環(huán)路電流值乘以取樣電阻值等于取樣電阻兩端的電壓值，這就完成了電流電壓信號的轉(zhuǎn)換。取樣電阻串在傳感器的電流輸出端還是電流輸入端，就形成了兩種取樣方法，從而就形成了兩種

48、接線方法：傳感器浮地接線和傳感器共地接線。任何電流型傳感器和儀器的具體接線都離不開這兩種方法。傳感器浮地接線原理見圖9（A），它的特點是取樣電阻串在傳感器的電流輸出端，供電電源的地與傳感器的外殼及屏蔽線的屏蔽皮不共地。如果供電電源地與被測物體連接而被測物體導(dǎo)電時，傳感器的安裝必須與被測物體絕緣，否則不能正常使用。如果用多只傳感器進行多點測量，被測物體互相導(dǎo)電時，每只傳感器的安裝都必須與被測物體絕緣，否則不能正常使用。請用戶注意。傳感器共地接線原理見圖9（B），它的特點是取樣電阻串在傳感器的電流輸入端，供電電源的地與傳感器的外殼及屏蔽線的屏蔽皮共地，同時也與后續(xù)測量儀器的地共地。在這個系統(tǒng)中傳感

49、器安裝不需要絕緣，多只傳感器進行多點測量時不需要絕緣安裝，使用非常方便。1830VDC圖9：傳感器浮地式（A）、共地式（B）原理接線框圖內(nèi)裝集成電路傳感器電壓輸出電源（輸出）地（B）取樣電阻1830VDC內(nèi)裝集成電路傳感器電壓輸出電源（輸出）地（A）取樣電阻為了滿足用戶的要求，我們專門為內(nèi)裝集成電路壓電加速度傳感器設(shè)計了信號調(diào)理器，將420mA電流信號轉(zhuǎn)換為不同等級的電壓信號。關(guān)于信號調(diào)理器的詳細(xì)情況見附錄一。下面介紹傳感器的幾種具體接線方法：A、 傳感器與帶420mA接口儀器或數(shù)據(jù)采集器的接線方法目前帶420mA接口的儀器或數(shù)據(jù)采集器的品種越來越多，使用非常方便。這種儀器主要有三種接口。傳感

50、器浮地接法（取樣電阻在儀器內(nèi)部與傳感器電流輸出端相連）的儀器有兩種，一種是儀器內(nèi)部自帶24V直流電源，可以直接為傳感器提供能量，這種儀器較多；另一種是儀器內(nèi)部不帶24V直流電源，需要外接電源。傳感器與儀器的接線方法見圖10。傳感器共地接法的儀器有一種，內(nèi)部自帶24V直流電源，取樣電阻在儀器內(nèi)部與傳感器電流輸入端相連，傳感器的外殼及屏蔽線的屏蔽皮與儀器地共地。傳感器與儀器的接線方法參考圖9（B），供電電壓為24V。帶420mA接口的儀器（或數(shù)據(jù)采集器）24VDC內(nèi)裝集成電路傳感器I/V轉(zhuǎn)換（15V）儀器地帶420mA接口的儀器（或數(shù)據(jù)采集器）取樣電阻250圖10：傳感器與帶420mA接口儀器的接

51、線框圖（傳感器浮地）420mA輸入外接1830VDC取樣電阻250內(nèi)裝集成電路傳感器儀器地420mA輸入外接電源地I/V轉(zhuǎn)換（15V）B、 傳感器與帶電壓輸入接口儀器或數(shù)據(jù)采集器的接線方法通常使用的電壓放大器或數(shù)據(jù)采集器都是電壓輸入接口，為了使這些儀器能與內(nèi)裝集成電路壓電加速度傳感器正確連接和使用，在圖11中給出了它們的接線圖。圖中需要一個外接電源1830VDC，為傳感器提供能量，要求電源電壓穩(wěn)定，還需要一個250的電阻，用這個電阻將420mA的電流信號轉(zhuǎn)換為15V的電壓信號，要求電阻精度高，穩(wěn)定性好。從電阻兩端取出的電壓接入儀器或數(shù)據(jù)采集器的電壓輸入端。為了保證測量精度，還要注意儀器或數(shù)據(jù)采

52、集器的輸入阻抗。從儀器輸入端向傳感器方向看，傳感器的輸出電阻是250。當(dāng)儀器的測量精度達(dá)到1時，儀器的輸入阻抗至少是25k。近年來生產(chǎn)的儀器大多數(shù)輸入阻抗達(dá)到100k以上，它的測量精度能達(dá)到0.25以上。C、 傳感器與信號調(diào)理器和儀器或數(shù)據(jù)采集器的接線方法外接電源1830VDC內(nèi)裝集成電路傳感器I/V轉(zhuǎn)換（15V）外接電源地帶電壓輸入接口的儀器（或數(shù)據(jù)采集器）取樣電阻250圖11：傳感器與帶電壓輸入接口儀器的接線框圖（傳感器浮地）420mA輸入儀器地為了滿足用戶的要求，我們專門為內(nèi)裝電路傳感器設(shè)計了信號調(diào)理器。有了信號調(diào)理器的幫助，用戶就可以方便地將內(nèi)裝電路傳感器與電壓輸入接口的儀器或數(shù)據(jù)采集

53、器連接在一起，達(dá)到測量的目的。信號調(diào)理器分為兩種：浮地式信號調(diào)理器和共地式信號調(diào)理器。傳感器與浮地式信號調(diào)理器和儀器或數(shù)據(jù)采集器的接線方法見圖12。帶電壓輸入接口的儀器（或數(shù)據(jù)采集器）外接1830VDC內(nèi)裝集成電路傳感器輸出1（15V）或輸出2（22V）外接電源（調(diào)理器）地傳感器信號調(diào)理器（浮地式）圖12：傳感器與浮地式信號調(diào)理器和儀器的接線框圖420mA輸入浮地式信號調(diào)理器電壓輸出1的輸出阻抗是250，所以當(dāng)儀器的測量精度達(dá)到1時，儀器的輸入阻抗至少是25k。儀器的輸入阻抗達(dá)到100k以上時，它的測量精度能達(dá)到0.25以上。浮地式信號調(diào)理器電壓輸出2的輸出阻抗與信號頻率有關(guān)，信號在中頻段以上時輸出