4544139379

Różnorodność rozwiązań konstrukcyjnych akcelerometrów może pozornie utrudnić właściwy wybór przetwornika, jednakże akcelerometry uniwersalne ogólnego przeznaczenia zaspokajają na ogól większość wymagań pomiarowych. Czułość ich zawiera się w granicach od 1 do 10mV lub pC-ms’², a konstrukcja umożliwia zarówno boczne, jak i górne podłączenie kabla.

Czułość w typach Uni - Gain® jest znormalizowana do okrągłej liczby 1 lub 10 pC-ms’², co znacznie ułatwia kalibrację systemu pomiarowego. Dostępne są również akcelerometry innych typów przystosowane do specjalnych wymagań, jak np. miniaturowe przetworniki przeznaczone do pomiarów wysokich poziomów wibracji lub wysokich częstotliwości delikatnych konstrukcji, paneli itp. Ich ciężar wynosi zaledwie 0,5 - 2 gramów. Inne typy przetworników przeznaczone do pomiarów specjalnych obejmują akcelerometry do: jednoczesnego pomiaru drgań w trzech wzajemnie prostopadłych kierunkach, pomiarów przy wysokich temperaturach, pomiarów bardzo niskich poziomów drgań, pomiarów udarów, porównawczej kalibracji innych akcelerometrów oraz ciągłego monitorowania maszyn przemysłowych.

Zwykle pożądany jest wysoki poziom sygnału wyjściowego; niestety, pociąga to za sobą zwiększone wymiary fizyczne, a co za tym idzie - masę. Niezbędny jest więc pewien kompromis w trakcie doboru akcelerometru do pomiarów. Na ogól czułość nie jest parametrem krytycznym, gdyż współczesne przedwzmacniacze przystosowane są do współpracy z sygnałami o niskim poziomie.

Masa akcelerometru staje się istotna przy pomiarach przeprowadzanych na lekkich strukturach. Dodatkowa masa może znacznie zmienić zarówno częstotliwość, jak i poziom wibracji w punkcie pomiarowym. Przyjmuje się, że masa akcelerometru nie powinna przewyższać 1/10 dynamicznej masy wibrującej części, do której czujnik jest przymocowany. Przy pomiarach sygnałów o bardzo niskich lub wysokich poziomach przyspieszenia należy także wziąć pod uwagę zakres dynamiczny akcelerometru. Dolna granica spowodowana jest zwykle szumami wzmacniacza oraz kabli i jest rzędu 1/100 m-s’² Górna granica określona jest poprzez wytrzymałość samego akcelerometru. Typowy czujnik uniwersalny posiada liniową dynamikę od 50 do 100.000 m-s’². Tak wysokimi poziomami sygnału charakteryzują się przyspieszenia typu udarowego. Do pomiarów udarów mechanicznych stosuje się specjalnie skonstruowane akcelerometry liniowe, do 1000 km-s’² (100.000 g) [32].

Na rysunku 4.3. przedstawiono schemat konstrukcji typowego piezoelektrycznego czujnika ICP z kwarcowymi kryształami piezoelektrycznymi, powszechnie stosowanego w laboratoriach do testów strukturalnych.

Rys.4.3. Schemat czujnika piezoelektrycznego w konfiguracji nożycowej [32]

Mimo, że zakres częstotliwości energii większości systemów mechanicznych wynosi od 10 do 1000Hz, to jednak bardzo często przeprowadza się pomiary do 10kHz. Zakres