在振动测试的过程中,输入模式的选择是测试成功的基础。
市面上大多数测试设备普遍提供ICP、电荷、AC单端、DC单端、AC差分、DC差分六种输入模式。其中AC单端、DC单端、AC差分、DC差分可统称电压模式。
如何根据传感器型号和测试场景做出最合适的选择?只需回答以下三个问题。
问题1:需不需要供电?(ICP模式vs电荷模式vs电压模式)
ICP模式:适用ICP传感器,需设备内部的恒流源供电(2-10mA)。
电荷模式:适用电荷传感器,无需供电。
电压模式:适用速度/位移/应变传感器等,需外部稳压源供电。
问题2:测动态还是静态?(AC模式vs DC模式)
AC模式:只采集动态信号,滤除直流。
DC模式:保留直流,可测重力/倾角等静态信号。
问题3:信号基准为地?(单端vs差分)
单端:信号基准为地,单端模拟输出。
差分:信号为正负信号差,差分输出。
PART 1 6种输入模式的介绍
① ICP模式(最常见)
适用传感器:ICP/IEPE/CCLD型压电加速度传感器/力传感器/压力传感器等。
原理:测试设备提供恒流源供电,传感器内置信号调理电路,输出低阻抗电压信号。
场景:常规振动测试、冲击测试、车企NVH、设备状态监测等。
口诀:传感器标ICP/IEPE→选ICP。
② 电荷模式(特殊场景)
适用传感器:电荷输出型压电加速度传感器/力传感器/压力传感器等(无内置电路)。
原理:直接接收高阻抗电荷信号,由测试设备内部电荷放大器转换为电压信号。
场景:高温环境测试、超高频振动/冲击测量、高精度动态测量等。
口诀:传感器标PE→选电荷。
③ AC系列(只看动态,滤除直流)
AC单端:采集电压信号的基准为地,单端模拟输出。适用于交流电压输出、无内置ICP/无桥路的传感器,如MEMS加速度传感器(AC电压输出型)、激光位移传感器、外部放大器输出的AC动态电压信号等;设备自闭环运行时,也选用该模式。
AC差分:采集电压信号为正负信号差,差分输出。适用于差分输出的MEMS加速度传感器、差分输出的声传感器、外部放大器输出的差分动态振动/冲击信号等。
口诀:只要动态,不要直流→选AC。
④ DC系列(保留直流,测静态)
DC单端:采集电压信号的基准为地,单端模拟输出,测静态/慢变信号。适用于DC响应型MEMS加速度传感器(可测静态加速度<倾角、重力分量> +动态振动)、直流输出的位移传感器/速度传感器等。
DC差分:采集电压信号为正负信号差,适合差分输出的场景。
适用:静态应变测量、倾角测量、重力测量。
口诀:要测重力/倾角/静态应变→选DC。
PART 2 选型流程图
PART 3 万能口诀
可以记住下面这个口诀,大部分的场景都能搞定:
√ ICP传感器选ICP
√ 电荷传感器选电荷
√ 只测动态就用AC
√ 要测静态就用DC
√ 基准为地选单端
√ 差分输出用差分
选对输入模式,是成功测试的第一步。
无论是生产研发、厂房监测还是高校科研,正确的参数设置可以保证测试的有效性和重复性。
建议大家测试前仔细核对输入模式,以避免不必要的返工和损失。