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理解IEPE加速度传感器的动态范围

浏览次数: 日期:2019年4月12日 14:38

问题:

请解释下IEPE加速度传感器动态范围的概念?在Endevco®产品数据表中未找到该信息。

回答:

IEPE加速度传感器的动态范围可以被定义为该加速度传感器可以测量的最低和最高水平之间的范围。加速度传感器的动态范围可以有多种定义方式,本文将介绍使用最常见的方法来评估传感器的动态范围。作这一评估,我们参考残余噪声或分辨率术语,来确定我们的最小可检测信号和最大振幅范围。动态范围以分贝(dB)为单位,计算公式如下:

  动态范围=20log(量程/mds)

  其中:

    量程=规定量程g的RMS值

    mds=最小可检测信号,即3倍残余噪声

用我们的Endevco®65-10型传感器举例。这是一个IEPE(美捷特指定为ISOTRON®)三轴加速度传感器,具有灵敏度10mV/g和以下规格:

  范围:±500 g峰值

     500×0.707=354 g RMS

  分辨率:0.0008g RMS(800 ug)

  带宽:2Hz~10kHz

  动态范围=20 log(354/ 0.0024)=103.4dB

因此,Endevco®型号65-10的动态范围是103.4 dB。

那么,在这个计算中,为什么我们要使用三倍的残余噪声?原因是我们试图确定一个可以分辨出实际信号的幅值。如果简单地使用噪声指标,假设实际信号幅值等于噪声水平,我们可以测量到这个信号,这个概念或假设是不正确的。

在上述示例中,量程转化为有效值,单位保持一致。

在实际中,确定最小可检测信号时,有必要考虑整个测量链的噪声。也可以通过滤掉频带外噪声来降低噪声。

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