幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)總稱為壓電加速度計的頻率響應(yīng)。一般情況下,頻率響應(yīng)是指幅頻響應(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,便可測定幅值響應(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)。 在所關(guān)心的頻率范圍內(nèi),所謂幅值響應(yīng)是平直的,通常是指其變化量在±5%以內(nèi)。無阻尼壓電加速度計在其共振頻率的20%以下,滿足這一要求。為避免引起共振,加速度計的共振頻率至少應(yīng)為所測最高振動頻率的三倍。在沖擊測量時,頻譜可能很寬,這一點尤為重要。傳感器的共振頻率應(yīng)當比所關(guān)心的頻率范圍高很多。若共振頻率低,就會在沖擊波的上升前沿激起傳感器共振,造成測量誤差。一般通用的加速度計的共振頻率應(yīng)為25~35 kHz。 共振頻率高的壓電加速度計,必然敏感元件較硬,靈敏度也比較低。所以選用共振頻率足夠高的加速度計就會降低分辨率。在某些應(yīng)用情況下,選用有阻尼的或帶機械濾波器的加速度計可以壓低共振的響應(yīng),使所用的加速度計靈敏度既高,共振峰又低。 測量系統(tǒng)的頻率響應(yīng)是極為重要的技術(shù)指標,是應(yīng)當認真考慮的。頻率響應(yīng)的下限決定了選用什么樣的加速度計和信號適調(diào)儀器。在所用信號適調(diào)儀具有足夠高帶寬的前提下,所能測量的最高頻率決定于加速度計,也即它共振頻率fn的五分之一。 |
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