零漂
發(fā)布時間:2012/10/20 11:56:53 訪問次數(shù):4021
在對振動與沖擊信號的測量中,有時H5PS1G63EFR-S5C會出現(xiàn)信號零線漂移問題,輕則影響測量精度,重則會使信號丟失。圖3-21所示為沖擊測量中的典型零漂波形。
1)產(chǎn)生原因
造成零漂的原因很多,傳感器、信號適調(diào)器及測量電纜都有可能導(dǎo)致零漂。
(1)壓電加速度傳感器:壓電加速度傳感器的壓電晶體在高加速度沖擊作用下產(chǎn)生過應(yīng)力使晶體結(jié)構(gòu)重新調(diào)整,部分可能產(chǎn)生永久變形,因而輸出含有直流分量,即產(chǎn)生永久零漂,如圖3-21 (b)所示。安裝不當(dāng)和沖擊過程造成的傳感器基座變形是產(chǎn)生零漂的另一原因。基座變形引起的附加內(nèi)應(yīng)力經(jīng)沖擊作用其狀態(tài)發(fā)生變化導(dǎo)致零漂信號產(chǎn)生。沖擊引起傳感器內(nèi)部元件間的機(jī)械運動,使原始裝配應(yīng)力變化而產(chǎn)生零漂。高頻沖擊可能出現(xiàn)壓電加速度計共振,以致產(chǎn)生過高的晶體應(yīng)交而引起零漂。在高溫環(huán)境下,壓電晶體將會產(chǎn)生熱電效應(yīng),輸出熱釋電,使輸出基線漂移。
(2)測量系統(tǒng):電荷放大器造成零漂是因為高幅值的沖擊使放大器輸入飽和,而過荷恢復(fù)時間較長,會產(chǎn)生如圖3-21 (c)所示的信號阻塞現(xiàn)象。測量系統(tǒng)因接地回路干擾疊加使信號飽和而導(dǎo)致零漂;電纜和連接件抖動或連接不良也可產(chǎn)生零漂;傳感器絕緣不良,且輸入電纜過長的電荷放大器在高增益狀態(tài)工作也易出現(xiàn)零漂。
2)解決措施
(1)選用隔離剪切式加速度計。
(2)傳感器的額定最大加速度值要大于實際測量值,使其有相當(dāng)裕度防過應(yīng)力。
(3)正確安裝傳感器以防基座變形。
(4)防止電荷放大器輸入飽和,必要時可采用低通濾波器濾去高頻峰值,或采用專門設(shè)計的具有飽和保護(hù)功能的沖擊電荷放大器。
(5)注意電纜和接插件的固定,連接端子的清潔及連接的緊固。
(6)保證傳感器的絕緣良好及輸入電纜分布電容不至過大。
3)中心化處理
在振動領(lǐng)域中,為了使問題研究簡單和表達(dá)方便,振動信號的均值通常均為零。若由于某些原因,發(fā)現(xiàn)信號均值不為零(出現(xiàn)零漂現(xiàn)象),需進(jìn)行中心化處理,即信號在處理前應(yīng)減去其均值。
在對振動與沖擊信號的測量中,有時H5PS1G63EFR-S5C會出現(xiàn)信號零線漂移問題,輕則影響測量精度,重則會使信號丟失。圖3-21所示為沖擊測量中的典型零漂波形。
1)產(chǎn)生原因
造成零漂的原因很多,傳感器、信號適調(diào)器及測量電纜都有可能導(dǎo)致零漂。
(1)壓電加速度傳感器:壓電加速度傳感器的壓電晶體在高加速度沖擊作用下產(chǎn)生過應(yīng)力使晶體結(jié)構(gòu)重新調(diào)整,部分可能產(chǎn)生永久變形,因而輸出含有直流分量,即產(chǎn)生永久零漂,如圖3-21 (b)所示。安裝不當(dāng)和沖擊過程造成的傳感器基座變形是產(chǎn)生零漂的另一原因;冃我鸬母郊觾(nèi)應(yīng)力經(jīng)沖擊作用其狀態(tài)發(fā)生變化導(dǎo)致零漂信號產(chǎn)生。沖擊引起傳感器內(nèi)部元件間的機(jī)械運動,使原始裝配應(yīng)力變化而產(chǎn)生零漂。高頻沖擊可能出現(xiàn)壓電加速度計共振,以致產(chǎn)生過高的晶體應(yīng)交而引起零漂。在高溫環(huán)境下,壓電晶體將會產(chǎn)生熱電效應(yīng),輸出熱釋電,使輸出基線漂移。
(2)測量系統(tǒng):電荷放大器造成零漂是因為高幅值的沖擊使放大器輸入飽和,而過荷恢復(fù)時間較長,會產(chǎn)生如圖3-21 (c)所示的信號阻塞現(xiàn)象。測量系統(tǒng)因接地回路干擾疊加使信號飽和而導(dǎo)致零漂;電纜和連接件抖動或連接不良也可產(chǎn)生零漂;傳感器絕緣不良,且輸入電纜過長的電荷放大器在高增益狀態(tài)工作也易出現(xiàn)零漂。
2)解決措施
(1)選用隔離剪切式加速度計。
(2)傳感器的額定最大加速度值要大于實際測量值,使其有相當(dāng)裕度防過應(yīng)力。
(3)正確安裝傳感器以防基座變形。
(4)防止電荷放大器輸入飽和,必要時可采用低通濾波器濾去高頻峰值,或采用專門設(shè)計的具有飽和保護(hù)功能的沖擊電荷放大器。
(5)注意電纜和接插件的固定,連接端子的清潔及連接的緊固。
(6)保證傳感器的絕緣良好及輸入電纜分布電容不至過大。
3)中心化處理
在振動領(lǐng)域中,為了使問題研究簡單和表達(dá)方便,振動信號的均值通常均為零。若由于某些原因,發(fā)現(xiàn)信號均值不為零(出現(xiàn)零漂現(xiàn)象),需進(jìn)行中心化處理,即信號在處理前應(yīng)減去其均值。
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