
3、传感器的频率响应
传感器的频率响应是传感器输出和输入之间的对应关系,显示传感器对信号中不同频率分量的响应能力。
一般产品都会提供一个频率范围来告诉你传感器的频率范围kaiyun全站网页版登录,比如20-100khz、100-400kHz等。但是,仅根据这个值并不能了解传感器的具体频率响应特性。
一些产品还将提供显示模型传感器的大致频率范围的图表。如果传感器一致性较好,则具有参考价值。

最好的制造商将为每个出厂的传感器提供校准数据。这样我们就可以使用我们自己的方法来验证传感器。
这里总结了几种方法,一般实验室都可以验证。
方法 1:将两个相同型号的传感器相互校准
缺点:两个传感器的一致性较好。如果差异太大,结果的可靠性就会受到影响。
原理:我们假设两个传感器具有相同的频率响应曲线。由于压电陶瓷的逆压电效应kaiyun.ccm,声发射传感器还可用作发射信号。通过连接信号源可以将电信号转换为应力波信号。如下图所示,可以在两个传感器之间添加一致的材料,例如钢块。

检测方法可以是定点扫频方法。信号源依次从低频移动到高频,记录示波器上相应频率的响应幅度。最后连线就形成了传感器的频率响应曲线。
方法 2:使用低灵敏度传感器作为发射传感器
缺点:检测灵敏度较高的传感器效果较好,但只能检测某些频段。
原理:低灵敏度传感器虽然有波动云开·全站体育app登录,但其影响比被测高灵敏度传感器要低。我们来模拟一下效果:

信号源固定为1,生成0到1之间的随机数。 SL表示低灵敏度传感器产生的应力波信号,随机误差*0.1+1(信号源),SH表示高灵敏度传感器产生的应力波信号,随机数*0.5+1(信号源)。假设传感器的响应趋势为1-20。接收到的低灵敏度传感器产生的信号如图OL所示,高频信号如图OH所示。可以看出OL更符合假设的传感器响应。

测试时,我们可以使用传感器的非谐振部分作为信号源。例如,如果传感器的谐振点为30khz,那么100khz以上的频率部分将具有相对较低的响应。它可用于检测另一个传感器在 100kHz 以上谐振的频率响应。因此,该方法无法检测整个频率范围。灵敏度高的传感器性能会更好。
方法3:平滑宽度传感器作为发射器
原理与2相同,但是解决了2中的2个缺点。
方法四:使用电火花作为信号源
电火花产生的信号频率范围较宽,各个频率范围内的信号幅度都比较接近,是理想的信号源。只需使用待测传感器接收电火花产生的信号并进行FFT即可。由于不同频率信号的空间衰减不同,因此必须控制信号源与接收传感器之间的距离。

方法5:激光测振仪
这是最接近原理的测量方法。传感器的灵敏度定义为传感器输出的电压与表面质子振动速度的比值,单位为V/m/s。激光测振仪直接测量传感器表面的振动,同时测量传感器的输出。将两者相除,即可确定某一振动频率对应的灵敏度值。

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