加速度傳感器橫向靈敏度測試方法

靈敏度是加速度傳感器的基礎(chǔ)性指標(biāo)，用于評估傳感器對振動烈度的響應(yīng)敏感性。人們通常講的靈敏度是指加速度傳感器的正向靈敏度，也即敏感方向的靈敏度，它是一個(gè)有量綱的物理量，其單位通常為mV/g。它的測量方法此文不做探討，這里我們探討的是橫向靈敏度的測試方法。

橫向靈敏度是指垂直于敏感方向的靈敏度，在垂直方向上，用戶不期望看到信號輸出，希望是零信號輸出，但基于敏感器件原理以及裝配工藝偏差，零信號輸出是不可能的。既然不能避免，那么這個(gè)靈敏度控制得越小越好。小到什么程度呢？業(yè)內(nèi)通常用相對靈敏度來衡量，用橫向輸出信號除以正向輸出信號得到的百分比值來度量。所以，橫向靈敏度是一個(gè)無量綱的百分比值，一般地，加速計(jì)的橫向靈敏度標(biāo)稱在5%以內(nèi)，也就是說，如果一只加速計(jì)的正向靈敏度是100mV/g，那么其橫向靈敏度不能超過5mV/g。

橫向靈敏度指標(biāo)定了，怎么測試呢？這里需要一步理解橫向靈敏度的概念。前面講了，橫向靈敏度是指垂直于敏感方向的靈敏度。問題來了，敏感方向是的，垂直于敏感方向的是一個(gè)360度的平面，那么在這個(gè)360度的平面內(nèi)，哪個(gè)方向的靈敏度代表橫向靈敏度呢？答案是：輸出的方向。所以，找到輸出方向成為橫向靈敏度的核心技術(shù)點(diǎn)，也是核心技術(shù)難點(diǎn)，需要在連續(xù)振動過程中，讓傳感器旋轉(zhuǎn)一周，并且在這個(gè)過程中連續(xù)采集信號。由于實(shí)施困難，業(yè)內(nèi)鮮有具備能力的設(shè)備可以測試橫向靈敏度。大家都是怎么做的呢？

下面介紹有代表性的兩種測試方法（注：這兩種方法都不能準(zhǔn)確解釋橫向靈敏度）。

種方法：取一個(gè)便于安裝的方向測試得到橫向輸出信號，用這個(gè)信號直接與正向信號比。這個(gè)測試結(jié)果大大美化了橫向靈敏度，對用戶是一種“欺騙"。

第二種方法：取一對相互垂直的安裝方向測到2個(gè)橫向靈敏度信號，把這2個(gè)信號和方根，用和方根值與正向信號比較。這種方法比一種好很多，基本能反映橫向靈敏度值，但是仍讓不是真實(shí)的橫向靈敏度值，因?yàn)樵诹硪唤M相互垂直的方向上可能得到更高的值。所以，這種測試方法仍然美化了產(chǎn)品質(zhì)量，只是比種方法要“善良"一些。

森瑟科技采用第三種方案，是真正能夠解釋橫向靈敏度的測試方法，我們稱之為“矢量測試法"。森瑟科技發(fā)明了一種設(shè)備，把一根橫梁偏心安裝在一對同步齒輪上，同步齒輪旋轉(zhuǎn)一周過程中，橫梁也旋轉(zhuǎn)一周，但始終指向同一方向，由于離心力的作用，橫梁上的任意一點(diǎn)的受力方向經(jīng)歷了360度整個(gè)周期的變化。所以，把傳感器安裝在橫梁的任何位置，都能測出360度全范圍內(nèi)的靈敏度值，用高速數(shù)采采集信號，設(shè)計(jì)算法找到360度全周期的值，用值與正向靈敏度比較，得到真實(shí)的橫向靈敏度值。

森瑟科技“矢量測試法"設(shè)備加速度通過面板調(diào)速器（ω）調(diào)節(jié)，橫梁的偏心距（r）是固定的，設(shè)備產(chǎn)生的加速度算法基于如下公式：a=ω²r

設(shè)備實(shí)物照片如下：

設(shè)備號：2017100557216