ICP加速度传感器恒定电流对其灵敏度的影响

时间：2025-04-20

计测技术计量、测试与校准·29·

付茂岳，郭利利，刘敬敏，郭凯

（北京东方计量测试研究所，北京100086）

摘

要：在振动与冲击测试中，ICP加速度传感器应用较为广泛，而传感器灵敏度是其最基本的指标之一。

实际使用时，ICP加速度传感器通常都会配有信号调节仪，该调节仪为ICP加速度传感器提供恒定电流，不同的信号调节仪所提供的恒定电流也会有所不同。在不同恒定电流情况下，传感器灵敏度是否随之变化，如何变化？针对这一问题我们展开讨论。

关键词：ICP加速度传感器；恒定电流；灵敏度中图分类号：TP212.1；TB936

文献标识码：B

文章编号：1674－5795（2012）01－0029－04

ImpactofICPAccelerometerConstantCurrentonItsSensitivity

FUMaoyue，GUOLili，LIUJingmin，GUOKai

（BeijingOrientInstituteforMeasurement＆Test（BOIMT），Beijing100086，China）

Abstract：TheICPaccelerometersensoriswidelyusedinthevibrationandshocktest，andthesensitivityofthesensorisoneofthemostbasicparameters.Duringtesting，theICPaccelerometersensorsareusuallyequippedwithasignaladjustinginstrument.Thesignaladjustingin-strumentprovidesaconstantcurrentforthesensor.Theconstantcurrentsprovidedbydifferentsignaladjustinginstrumentswoulddiffer.Whetherthesensorsensitivitychangedswiththecurrentandhowitchangesarediscussedinthispaper.

Keywords：ICPaccelerometersensor；constantcurrent；sensitivity

0引言

压电加速度传感器在振动与冲击测试中应用最为广泛，但由于传感器的敏感元件具有很高阻抗，需要一个前置放大器将加速度传感器的高阻抗输出信号转换为低阻抗输出信号。外置的前置放大器可分为电压放大器与电荷放大器两种，电压放大器虽然结构简单，线性度和稳定性好，但它的灵敏度受电缆分布电容的影响，电压灵敏度会随着连接电缆长度的变化而变化。电荷放大器的灵敏度虽然受电缆分布电容影响很小，但电缆受到振动和弯曲时，电缆芯线和绝缘体之间，绝缘体和金属屏蔽层之间由于相对移动摩擦产生电荷，会造成电缆噪声干扰。

ICP（IntegratedCircuitPiezoelectric）加速度传感器与配接外置前置放大器的传感器相比，能很好地克。ICP加速度传感器是指拥有内置集成

电路的传感器，典型的ICP加速度传感器测量系统通服以上缺点

常采用恒流源供电，供电电缆同时作为信号输出线，输

收稿日期：2011－10－10；收修改稿日期：2012－01－05作者简介：付茂岳（1957－），男，研究员，硕士，从事力学计量研究。

［2］

［1］

出低阻抗电压信号，整个测量系统包括ICP加速度传

感器、普通的双芯电缆或同轴电缆、信号调节仪及显示或记录仪器。

在使用过程中，ICP加速度传感器所需的恒定电流是通过信号调节仪来提供的。在不同的恒定电流下，传感器灵敏度是否会随之变化？影响程度如何？传感器灵敏度与恒定电流的关系怎样？对测量数据的准确性有多大影响？本文通过在不同恒定电流下对ICP加速度传感器的灵敏度进行校准，研究不同的恒定电流对ICP加速度传感器灵敏度的影响。

1ICP加速度传感器及其灵敏度

ICP加速度传感器是内置电荷－电压转换器的低阻

抗压电式加速度传感器的简称，又称为IEPE（InternalElectronicPiezoelectric）加速度传感器。ICP加速度传感器采用与高阻抗电荷输出型传感器相同的压电敏感元件，压电元件产生的电荷通过装在传感器内部的前置放大器转换成低阻抗的电压输出

［3］

。ICP加速度传

感器通常为二线输出形式，即采用恒定电流源供电，

直流供电和信号输出使用同一根导线。ICP加速度传感器的最大优点是测量信号质量好、噪声小、抗外界干

·30·计量、测试与校准

表1

2012年第32卷第1期

某型号数据采集卡、信号调节仪

恒定电流测试数据