Пьезоэлектрические датчики ускорения. Вибродатчики (Акселерометры).
Вибродатчики серии 4533 и 4534
Семейства универсальных CCLD* -акселерометров с таблицами TEDS†, типов 4533-B и 4534-B обладают широким частотным диапазоном, низким уровнем шума и низкой чувствительностью к состоянию внешней среды. Каждое устройство имеет легкий, прочный и герметичный титановый корпус и монтажное отверстие с резьбой 10–32 UNF и пригодно для использования при различных внешних условиях.
Основным отличием акселерометров, относящихся к семействам типов 4533-B и 4534-B, является расположение коаксиального разъема. В акселерометрах семейства типа 4534-B коаксиальный разъем расположен сверху, а в акселерометрах семейства типа 4533-B — сбоку.
Обзор
В акселерометрах семейств типов 4533-B и 4534-B используется запатентованная компанией Brüel & Kjær конструкция ThetaShear®. Эта конструкция позволяет получить высокое значение отношения чувствительности к массе и очень низкую чувствительность к воздействию окружающей среды.
Легкий, прочный и герметичный титановый корпус делает акселерометры пригодными для использования в тяжелых окружающих условиях. Изолированное основание позволяет избежать появления паразитных контуров с замыканием сигнала на землю, а монтажное отверстие с резьбой 10–32 UNF обеспечивает надежность установки прибора. Указанные особенности позволяют использовать акселерометры при различных внешних условиях.
Акселерометры включают в себя малошумящий предусилитель с встроенными функциями TEDS и выпускаются в нескольких вариантах с чувствительностью от 1 мВ/мс–2 до 50 мВ/мс–2.
Технические характеристики вибропреобразователей 4533 и 4534
|
Единицы измерения |
4533-B; 4534-B |
4533-B-001; 4534-B-001 |
4533-B-002; 4534-B-002 |
4533-B-004; 4534-B-004 |
||
| Общие параметры | ||||||
|
Чувствительность по напряжению (на частоте 159.2 Гц при ускорении 20 мс–2 (СКЗ)) |
мВ/ м/с² (мВ/g) |
1 (9.8) ±10% | 10 (98) ±10% | 50 (490) ±10% | 5 (49) ±10% | |
|
Диапазон частот |
Амплитуда(±10%) | Гц | от 0.2 до 12.8k | от 0.3 до 12.8k | от 0.2 до 12.8k | |
| Фаза (±5°) | Гц | от 1 до 10k | от 1 до 5k | от 2 до 1.5k | от 1 до 5k | |
|
Резонансная частота установленного акселерометра |
кГц | > 38 | ||||
| Максимальная поперечная чувствительность (на частоте 30 Гц, при ускорении 100 мс–2) | % | < 5 | ||||
| Диапазон измерений | м/с² (g) | ±7000 (±714) | ±700 (±71) | ±140 (±14) | ±1400 (±143) | |
| Нелинейность амплитуды | % | ≤ 1 | ||||
| Полярность | Полярность электрического сигнала — положительная при ускорении в направлении стрелки (см. Рис. 2) | |||||
| Электрические параметры | ||||||
|
Напряжение смещения |
при комнатной температуре (25°C) и токе 4 мА |
В (постоянное) |
+13 ± 1 |
|||
| при макс. температуре и токе | ||||||
|
Требования к источнику питанию |
Постоянный ток | мА | от +2 до +20 | |||
|
Напряжение источника без нагрузки |
В (постоянное) | от +21 до +32 | ||||
| Полное выходное сопротивление | Ом | < 15 | ||||
| Время запуска (до окончательного смещения ± 10%) | сек | < 30 | ||||
| Собственный шум | ||||||
| широкополосный спектр | от 1 Гц до 12.8 кГц | мкВ (μg) | 5 (500) | 13 (130) | 50 (100) | 7 (140) |
| 10 Гц |
мм/с² /√Гц (μg/√Гц) |
0.25 (25) | 0.15 (15) | 0.11 (11) | 0.14 (14) | |
| 100 Гц | 0.07 (7) | 0.025 (2.5) | 0.022 (2.2) | 0.03 (3) | ||
| 1000 Гц | 0.044 (4.4) | 0.01 (1) | 0.009 (0.9) | 0.014 (1.4) | ||
|
Сопротивление изоляции (корпус — поверхность монтажа) |
МОм | >100 | ||||
| Параметры окружающей среды | ||||||
| Рабочий диапазон температур | °C (°F) | от –55 до +125 (от –67 до +257) | ||||
| Температурный коэффициент чувствительности | %/°C | +0.11 | ||||
|
Чувствительность к изменениям температуры (при нижней граничной частоте 3 Гц (–3 дБ, 6 дБ/октава)) |
мм/с²/°C (g/°F) |
0.02 (0.0011) |
||||
|
Магнитная чувствительность (на частоте 50 Гц при 0.038 Тл) |
м/с² /Тл (g/kG) |
3 (0.03) | ||||
|
Чувствительность к деформации основания (при 250 με в плоскости основания) |
м/с²/με (g/με) |
0.03 (0.003) | ||||
| Макс. неразрушающий удар (пиковое значение) | gpk | 10 000 | ||||
| Физические параметры | ||||||
| Материал корпуса | Титан марки ASTM Grade 5 | |||||
| Чувствительный пьезоэлемент | PZ23 | |||||
| Конструкция | Shear | |||||
| Уплотнение | Герметичное | |||||
| Масса | грамм (унция) | 8.6 (0.3) | ||||
| Электрический разъем | 10–32 UNF | |||||
| Монтаж | Отверстие глубиной 3.8 мм с резьбой 10–32 UNF | |||||
Все акселерометры калибруются индивидуально с помощью БПФ-технологии со случайными воздействиями и 1600-
точечным разрешением, что позволяет получить точную частотную характеристику (для амплитуды и фазы) и в конечном счете однозначно определить параметры прибора и обеспечить достоверность при измерениях вибрации.
Чувствительность, указанная в калибровочном паспорте, измерена на частоте 159.2 Гц с 95%-ным доверительным уровнем при коэффициенте охвата k, равном 2.
Верхними предельными частотами, приведенными в калибровочном паспорте, являются частоты, на которых отклонение от эталонной чувствительности, измеренной на частоте 159.2 Гц, не превышает ±10%. Верхняя предельная частота составляет примерно 30% от резонансной частоты смонтированного акселерометра. При этом предполагается, что акселерометр правильно установлен на испытываемой конструкции − некорректность монтажа может повлиять на значение резонансной частоты установленного акселерометра.
Нижние предельные частоты и фазовая характеристика определяются встроенными предусилителями. Нижние предельные частоты указаны в технических данных при отклонении от эталонной чувствительности, не превышающем ±10%.
Рекомендуемое применение датчиков вибрации 4533 и 4534
• Универсальный измеритель вибрации
Особенности применения датчиков вибрации 4533 и 4534
• Изолированное основание, позволяющее избежать образования паразитных контуров с замыканием на землю
• Широкий диапазон частот от 0.2 Гц до 12.8 кГц
• Герметичность для использования в тяжелых окружающих условиях
• Низкий уровень собственных шумов для использования приборов при измерениях слабых сигналов
• Выход с низким полным сопротивлением для работы с длинными кабелями
• Монтажное отверстие с резьбой 10–32 UNF для надежного крепления прибора
