Ein stoßbeschleunigungssensor ist ein Sensor zur Messung der momentanen Beschleunigung eines Objekts, der beim Stoß oder Aufprall erzeugt wird, basierend auf dem Trägheitsprinzip und der elektronischen Signalverarbeitungstechnik. Die Kernstruktur enthält einen Messmassenblock (Sensitive Massenblock). Wenn ein Objekt einer Beschleunigung oder einem Stoß ausgesetzt wird, erzeugt der Massenblock eine Verschiebung durch Trägheit, die durch die Erkennung dieser Verschiebungsänderung durch den Sensor in einen elektrischen Signalausgang umgewandelt wird. Konkrete Umsetzungen umfassen:
Piezoelektrischer Effekt: Wenn piezoelektrische Materialien (z. B. Quarz, piezoelektrische Keramik) durch Aufprall deformiert werden, ändert sich die interne Ladungsverteilung und gibt ein Ladungssignal aus, das direkt proportional zur Beschleunigung ist.
Druckwiderstandseffekt: Veränderungen in Halbleiter- oder Metallmaterialien führen zu Widerstandsänderungen, die über die Whistlestone Bridge-Schaltung in Spannungssignale umgewandelt werden.
Kapazitätsänderungen: Der Abstand zwischen der beweglichen Elektrode und der festen Elektrode ändert sich, der Kapazitätswert ändert sich und wird durch die Schaltung in ein Beschleunigungssignal umgewandelt.
MEMS-Technologie: Die Beschleunigungsmessung durch Erkennung mikrostruktureller Verschiebungen, wie z. B. Änderungen der Kapazität oder des Druckwiderstands, basiert auf Silizium-Mikrobearbeitungstechnologien.
Installation und Verwendung
Steifigkeit der Installation: Der Sensor muss eng an das gemessene Objekt passen, um eine "lose Installation" (z. B. nicht festgeschraubt und nicht fest verklebt) zu vermeiden, sonst kann es zu einer Frequenzverlämmung und einer ungenauen Spitzenmessung führen;
Erdungsbehandlung: ICP-Sensoren benötigen eine einzige Erdung, um elektromagnetische Störungen zu vermeiden (z. B. in der Nähe von Motoren, Frequenzumrichtern), Signalkabel mit Schirmkabeln;
Kalibrierungszeitraum: industrielle Prüfung alle 6 bis 12 Monate Kalibrierung, wissenschaftliche Prüfung alle 3 bis 6 Monate Kalibrierung (mit Stoßkalibrierungsstand, Kalibrierungsparameter: Empfindlichkeit, Messlinearität);
Kabelauswahl: Der Sensor kann sich während des Stoßtests mit dem gemessenen Objekt bewegen und erfordert flexible abgeschirmte Kabel (z. B. Silikonleitung), um zu vermeiden, dass das Kabelziehen zu Signalverzerrungen führt.
Die Kernlogik der Auswahl eines Stoßbeschleunigungssensors besteht darin, den Stoßbereich + die Frequenzbedeckung + die Szenenanpassung anzupassen: Bei konventionellen industriellen Tests wird der ICP-Typ (Bequeme Störungsabwehr) bevorzugt, bei der wissenschaftlichen Forschung wird der Hochfrequenzstoffladungstyp (hohe Auflösung) ausgewählt und bei den Low-Cost-Tests wird der MEMS-Typ ausgewählt. Bei der Verwendung müssen Sie sich auf die Installationssteifigkeit, den Kalibrierzyklus und die Signalstörungssicherheit konzentrieren, um Messfehler aufgrund der Auswahl oder unsachgemäßen Bedienung zu vermeiden.