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1、KD1000 系列加速度传感器的说明KD1000 系列加速度传感器(下称加速度计)，可广泛用于航空航天、国防军工、冶金机械、车辆运输、桥梁船舶、土木建筑、教学实验等方面的振动与冲击测量，它具有频响宽，灵敏度高、横向灵敏度小和抗外界干扰能力强的优点。加速度计由底座、质量块、压电式敏感元件和外壳组成。加速度传感器的作用是与电荷放大器配套，真实复原被测信号。工作原理是利用压电陶瓷的压电效应而制造出的一种机电换能产品。注：5 位数传感器为电压灵敏度10V，电荷灵敏度1 万 pC二、参数说明及工作原理1.电荷灵敏度加速度计一般采用 PZT 压电陶瓷材料，利用晶体材料在承受一定方向的应力或形变时，其极化面
2、会产生与应力相应的电荷，压电元件表面产生的电荷正比于作用力，因此有Q=dF其中，Q 为电荷量，d 为压电元件的压电常数，F 为作用力。加速度计的电荷灵敏度则是加速度计输出的电荷量与其输入的加速度值之比。电荷量的单位取 pC，加速度单位为 m/s2。(1g=9.8m/s2)2.电压灵敏度如果要换算加速度计的电压灵敏度，则可用下面公式得到SqSa = (v/ms-2)CaSq 为电荷灵敏度，单位 pC/ms-2;Ca 为电容量，单位 pF。Sa 电压灵敏度单位 V。3.频率响应(1)谐振频率，为加速度计安装时的共振频率，随产品附有谐振频率曲线(低频传感器不附图)。(2)频率响应一般采用谐振频率的
3、1/31/5。加速度计频响在 1/3 谐振频率时，频响与参考灵敏度偏差1dB，(误差7VDC，本公司的 KD5200 系列恒流源具有隔直流功能。2、工作原理如图，压电部分工作原理同前，虚线内为传感器部分。晶体片感受振动时产生输出电荷，在放大器 A 和恒流电路的共同作用下,在 a 处有输出偏置(动态信号叠加在偏置上),信号经过适调器内的隔直电容 C 隔离偏置电压。3、计算方法加速度值的计算方法和加速度计的使用极限计算方法如下：* 1g=9.8ms-24、使用注意1)注意供电电压极性，严禁接反。2)加速度计在装卸时，严禁带电操作，以免损坏加速度计。3)使用前要检查连接导线，不能短路。4)供电电压不
4、要超过高限值的 10%。5)不要超量程工作，选购与测量前要估计测试值。6)测试前，测试系统(含传感器)应通电预热 15 分钟。二、双电源内置电路加速度计1、特点放大倍数可调，输出零点好供电15VDC，输出10Vp四线制(正负电源、公共地、输出)2、计算参照 IC 计算方法 3。3、使用注意供电电压严禁接反注意四线的色标和用途，正确安装。(二)防水加速度传感器KD 系列防水加速度传感器采用压电原理生产，采用了独特的密封技术和特制低噪声防水导线。根据不同水深、测试要求，可提供相应产品。该产品基本原理和使用可参照 KD1000 系列说明书执行，由于防水系列产品的特殊性，使用中应注意如下事项：1、导线
5、与传感器相连部分切勿强行折弯、拉、拌。2、非浮地产品外壳即为信号地，适合单点测量。多点测试时地回路可能会引起地干扰，应选用浮地型产品。3、长导线布线时，应每隔几米加支点固定，以防水流冲击，使导线产生晃动引入干扰。4、运输途中应将传感器独自包装，以免长途颠振磨伤导线。5、浮地型产品外壳为屏蔽层;多维方向浮地型传感器地线各自独立，互不干扰。浮地型导线采用双屏蔽，外层屏蔽在测试时视干扰情况采取接地选择。6、选型时应告知传感器入水深度。本系列传感器的产品介绍给出了参考水深。七、现场环境与系统接地现场环境与系统接地是影响测试准确的关健因素之一，特别是现场有强力磁电场(如高电压、电器起动、电机、电焊等)时
6、，整个测试系统稍有一点疏忽将产生干扰，反映在输出端(指仪器部分)的将可能是远大于正常值的交流噪声，或是飘忽不定的信号。保证整个测量系统只有一个接地点，是防止地回路的方法之一。如果输入信号是多通道的，就需要将加速度计和放大器对地绝缘，接地点选择在读出装置的输入端最好。尽量减短加速度计与电荷放大器的导线长度。后级的电子仪器可以通过垫绝缘材料与地绝缘,输入输出导线外层不要破损，以免产生地回路。选择电荷放大器上接地/不接地开关，以使系统噪声最低。可特制或采用浮动型传感器，以对地绝缘。八、加速度计的维护加速度计是精密换能仪器，必须妥善保管。为防止跌落时产生的大冲击损坏传感器，尤其是大结构传感器(如防水型
7、、低频高灵敏度)要特别注意!为了保证其压电传感器的高阻抗性，要求用户使用或储存传感器时应防止水浸、水汽，尽量置干燥处,防止插座部位污染,不得自行拆开传感器。加速度计不得超过在本说明书技术中规定的条件下使用，在重要实验前或大的冲击、振动后，建议对加速度计进行复验。加速度计检定由国家计量授权单位负责。(一般一年检查一次)IC 超低频加速度传感器KD 系列 IC 超低频加速度传感器是将电荷放大电路集成在压电加速度传感器内，采用二线制形式（导线屏蔽层为地线，芯线为恒流电源入与信号输出），具有性价比高，抗干扰好,信噪比高。该系列传感器可与恒流适配器相配。IC 传感器输出电压为5Vp。汶川地震后，我公司应
8、同济大学要求，经过精心研究和设计研制出的超低频加速度传感器，经过近一年研制，产品技术指标符合设计要求，填补国内压电式传感器超低频的空白。内置的电路频率范围从 DC-200KHz，该产品压电传感器本体采用极低频设计，产品经过中国计量院 0.1Hz 超低频振动台测试，符合设计要求。该产品的推出，给原来以用伺服式速度传感器进行工程测量的单位带来更多的选择和更大的方便。该传感器与伺服式速度传感器相比具有更高的可靠性和更合理的性价比,频率范围也更优，覆盖土木工程测试最需要的低频端，高端频率远高于速度计。该产品已在上海同济大学和四川西南交通大学等单位得到了大量运用。在上海“金茂大厦”顶楼(频率 0.167
9、Hz)测试中得到了较好的效果。该系列传感器可配置 KD 系列低频恒流适配器。KD12000L、KD14000L 可利用自重，水平放置测试地脉动。技术指标型号电 压 灵敏度 (/g)安装谐 振频率 (KHz)使用频 率范围 (Hz)最大横 向灵敏 度比 最大 量程 (g)噪音 (V)使用温 度范围 ()恒流 供电 (DC) 重量 (克)外型 尺寸 (mm)适用场合及特点 KD1200L 2V 3 0.1700 2.5 -2080 180 3330KD1500L 5V 2.5 0.1800 1 -2080 200 3532KD11000L 10V 2 0.05500 0.5 -2080 450 5
10、535KD12000L 20V 1 0.05400 0.2 -2080 550 5545KD14000L 40V 0.5 0.052005%0.110-208024V210mA1500 7065具有良好的低频特性、高分辨率和抗冲击性能。可用于大型结构、土木工程、道桥、地震等场合的微振、极低频测量标配附件：L5/BNC 或 TNC/BNC 导线（4 米）一根，安装螺钉一只以下是我公司的超低频传感器系统送中国计量院 0.1Hz 低频振动台测试结果。 KD 系列 IC 超低频加速度传感器是将电荷放大电路集成在压电加速度传感器内，采用二线制形式（导线屏蔽层为地线，芯线为恒流电源入与信号输出），具有性价
11、比高，抗干扰好,信噪比高。该系列传感器可与恒流适配器相配。IC 传感器输出电压为5Vp。汶川地震后，我公司应同济大学要求，经过精心研究和设计研制出的超低频加速度传感器，经过近一年研制，产品技术指标符合设计要求，填补国内压电式传感器超低频的空白。内置的电路频率范围从 DC-200KHz，该产品压电传感器本体采用极低频设计，产品经过中国计量院 0.1Hz 超低频振动台测试，符合设计要求。该产品的推出，给原来以用伺服式速度传感器进行工程测量的单位带来更多的选择和更大的方便。该传感器与伺服式速度传感器相比具有更高的可靠性和更合理的性价比,频率范围也更优，覆盖土木工程测试最需要的低频端，高端频率远高于速
12、度计。该产品已在上海同济大学和四川西南交通大学等单位得到了大量运用。在上海“金茂大厦”顶楼(频率 0.167Hz)测试中得到了较好的效果。该系列传感器可配置 KD 系列低频恒流适配器。KD12000L、KD14000L 可利用自重，水平放置测试地脉动。技术指标型号电 压 灵敏度 (/g)安装谐 振频率 (KHz)使用频 率范围 (Hz)最大横 向灵敏 度比 最大 量程 (g)噪音 (V)使用温 度范围 ()恒流 供电 (DC) 重量 (克)外型 尺寸 (mm)适用场合及特点 KD1200L 2V 3 0.1700 2.5 -2080 180 3330KD1500L 5V 2.5 0.1800 1 -2080 200 3532KD11000L 10V 2 0.05500 0.5 -2080 450 5535KD12000L 20V 1 0.05400 0.2 -2080 550 5545KD14000L 40V 0.5 0.052005%0.110-208024V210mA1500 7065具有良好的低频特性、高分辨率和抗冲击性能。可用于大型结构、土木工程、道桥、地震等场合的微振、极低频测量 标配附件：L5/BNC 或 TNC/BNC 导线（4 米）一根，安装螺钉一只以下是我公司的超低频传感器系统送中国计量院 0.1Hz 低频振动台测试结果。
