712A系列加速度传感器在极端温度环境工作时,其偏置电压和灵敏度的允许变化范围分别是多少?这些变化对测量精度会产生什么影响?
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偏置电压变化范围:
在 -55°C 至 +125°C 的工作温度范围内,偏置电压允许在 6 Vdc 至 13 Vdc 之间变化。
作为对比,在室温(24°C)下,偏置电压的正常范围是 8 to 12 Vdc。极端温度导致了电压波动范围的扩大。
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灵敏度变化范围:
在 -55 to +125°C 的温度范围内,灵敏度的变化为 ±10%。
这意味着,例如一个在24°C下灵敏度为1 mV/g的-5K型号,在极端高温或低温下,其实际灵敏度可能在0.9 mV/g 到 1.1 mV/g之间。
对测量精度的影响分析:
偏置电压变化的影响:偏置电压是IEPE传感器正常工作的基础。数据采集系统的输入电路通常被设计为接受一个标准的偏置电压范围(如8-12Vdc)并从中提取交流信号。如果偏置电压超出采集器预设的输入范围(例如低于6V或高于13V),可能导致信号削波(clipping)或无法被正确识别,从而造成测量失败。即使在允许的波动范围内(6-13Vdc),较大的变化也需要采集系统具有足够的直流耦合输入范围和电路稳定性来处理,否则会引入基线误差。
灵敏度变化的影响:±10%的灵敏度温度响应是测量误差的直接来源。它属于灵敏度误差或增益误差。这意味着在非室温环境下进行测量时,传感器本身的输出信号与物理加速度之间的比例关系已经发生了变化。例如,一个实际值为10,000g的冲击,在-55°C时传感器输出的电压可能对应的是11,000g(+10%误差)或9,000g(-10%误差)的读数。如果追求高精度测量,则必须进行现场温度下的系统校准,或者从测量结果中根据温度曲线进行修正,否则无法获得准确的实际加速度值。
