振動(dòng)研究的主要測(cè)量參數(shù)包括加速度、速度和位移，其中最常用到的是加速度。常用的振動(dòng)測(cè)量傳感器從工作原理上可分為：壓電式、 壓阻式、電容式、電感式、光電式等；從應(yīng)用特點(diǎn)上可以分為：“直流響應(yīng)加速度傳感器”和“交流響應(yīng)加速度傳感器”兩大類(lèi)。

      選擇傳感器時(shí)首先需要考慮選用“直流響應(yīng)加速度傳感器”，還是選擇“交流響應(yīng)加速度傳感器”。

   “交流響應(yīng)加速度傳感器”僅適合測(cè)量動(dòng)態(tài)事件，不能用來(lái)測(cè)試靜態(tài)的加速度，例如重力加速度和離心加速度。最常見(jiàn)的交流響應(yīng)加速度傳 感器為“壓電加速度傳感器”，具有“電壓輸出型”、“電流輸出型”和“電荷輸出型”三種。壓電式加速 度傳感器因?yàn)榫哂袦y(cè)量頻率范圍寬、量程大、體積小、重量輕、對(duì)被測(cè)件的影響小以及安裝使用方便，所以成為最常用的振動(dòng)測(cè)量傳感器。

    “直流響應(yīng)加速度傳感器”，具有直流耦合輸出，能夠響應(yīng)低至0赫茲的加速度信號(hào)。因此直流響應(yīng)的加速度傳感器適合同時(shí)測(cè)試靜態(tài)和動(dòng) 態(tài)的加速度。對(duì)于需要測(cè)量靜態(tài)加速度或低頻加速度（<1Hz）的應(yīng)用，需要選擇“直流響應(yīng)加速度傳感器”。常見(jiàn)的直流響應(yīng)加速度傳感器有“ 應(yīng)變壓阻型”、“電容型”等。

      直流和交流響應(yīng)的加速度傳感器都可以測(cè)量動(dòng)態(tài)信號(hào)。當(dāng)僅需要測(cè)量動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí)，使用者可以各取所好。如果不喜歡處理直流響應(yīng)加速 度傳感器的零點(diǎn)偏置，可選擇交流耦合、單端輸出的壓電加速度傳感器。如果不在乎處理零點(diǎn)偏置，習(xí)慣3線(xiàn)或4線(xiàn)接口，喜歡負(fù)載電阻自檢 測(cè)試（shunt），和重力加速度自檢測(cè)試（2g翻轉(zhuǎn)）功能，可選擇直流響應(yīng)加速度傳感器。

    選擇振動(dòng)傳感器的主要權(quán)衡因素是傳感器的重量、靈敏度、量程、頻率響應(yīng)范圍：

 · 傳感器的重量

      傳感器作為被測(cè)物體的附加質(zhì)量，必然會(huì)影響其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。如果加速度傳感器的質(zhì)量接近于被測(cè)物體的動(dòng)態(tài)質(zhì)量，則被測(cè)物體的振動(dòng)就 會(huì)受到影響而明顯減弱。對(duì)于有些被測(cè)構(gòu)件雖然作為一個(gè)整體質(zhì)量很大，但是在傳感器安裝的局部，例如一些薄壁結(jié)構(gòu)，傳感器的質(zhì)量已經(jīng) 可以與結(jié)構(gòu)局部質(zhì)量相比擬，也將會(huì)影響結(jié)構(gòu)的局部運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受到影響。因此要求傳感器的質(zhì)量遠(yuǎn)小于被測(cè)物體傳感器安裝點(diǎn)的動(dòng)態(tài)質(zhì)量。

 · 傳感器的靈敏度

     靈敏度越高，在電路不放大的基礎(chǔ)上，質(zhì)量塊越大，機(jī)械增益越大，傳感器的輸出越大，系統(tǒng)的信噪比越高，抗干擾能力和分辨率也越 強(qiáng)。靈敏度的選擇受到重量、頻率響應(yīng)和量程的制約，通常情況下，靈敏度越高，傳感器的重量越大，量程和諧振頻率也越低。一般來(lái)講， 在滿(mǎn)足頻率響應(yīng)、重量和量程要求下，應(yīng)盡量選擇高靈敏度的傳感器，這樣可以降低信號(hào)調(diào)理器的增益，提高系統(tǒng)的信噪比。

 · 傳感器的量程范圍

    加速度傳感器的測(cè)量量程范圍是指?jìng)鞲衅髟谝欢ǖ姆蔷€(xiàn)性誤差范圍內(nèi)所能測(cè)量的最大測(cè)量值。通用型壓電加速度傳感器的非線(xiàn)性誤差大 多為1%。IEPE電壓輸出型壓電加速度傳感器的測(cè)量范圍是由在線(xiàn)性誤差范圍內(nèi)所允許的最大輸出信號(hào)電壓所決定，最大輸出電壓量值一般 都為±5V，通過(guò)換算就可得到傳感器的最大量程，即等于最大輸出電壓與靈敏度的比值。電荷輸出型測(cè)量范圍受傳感器機(jī)械剛度的制約，在 同樣的條件下傳感敏感芯體受機(jī)械彈性區(qū)間非線(xiàn)性制約的最大信號(hào)輸出要比IEPE型傳感器的量程大得多，其值大多需通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。在最 大測(cè)量范圍選擇時(shí)，要考慮被測(cè)信號(hào)頻率組成以及傳感器本身的自振諧振頻率，避免傳感器的諧振分量產(chǎn)生。在量程上應(yīng)有足夠的安全空間 以保證信號(hào)不產(chǎn)生失真。

 · 傳感器的測(cè)量頻率響應(yīng)范圍

    傳感器的頻率測(cè)量范圍是指?jìng)鞲衅髟谝?guī)定的頻率響應(yīng)幅值誤差內(nèi)傳感器所能響應(yīng)的頻率范圍。截止頻率與誤差直接相關(guān)，所允許的誤差 范圍大則其頻率范圍也就寬。傳感器的高頻響應(yīng)取決于傳感器的機(jī)械特性（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造、安裝形式和安裝質(zhì)量），低頻響應(yīng)則由傳感器 和后繼儀器的綜合電參數(shù)所決定。高頻截止頻率高的傳感器必然是體積小，重量輕，用于低頻測(cè)量的高靈敏度傳感器相對(duì)來(lái)說(shuō)則一定體積大 和重量重。

   為解決用戶(hù)使用中的一些特殊問(wèn)題，有多種專(zhuān)用傳感器：樁基檢測(cè)傳感器、橋梁和鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)傳感器、座墊傳感器、防水密封型 傳感器、本安型傳感器等選用。

   壓電式加速度傳感器 --- 利用壓電元件（壓電陶瓷、壓電石英）的“壓電效應(yīng)”：受到力的作用后傳感器內(nèi)部的壓電元件的兩面形成與 力成正比的電荷信號(hào)。優(yōu)點(diǎn)是：頻率響應(yīng)范圍寬、量程范圍大、穩(wěn)定性好、耐高溫、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、尺寸小、重量輕、安裝方便、受 外界干擾小，是最為廣泛使用的振動(dòng)測(cè)量傳感器。不足是：不能測(cè)量零頻率的信號(hào)，不適于靜態(tài)測(cè)量。

   電荷輸出型壓電加速度傳感器 --- 具有很寬的工作溫度范圍，寬動(dòng)態(tài)量程（0.00005g-30000g）和頻率范圍（0.1Hz-20kHz）。由于壓 電元件具有極寬的動(dòng)態(tài)范圍，電荷輸出型壓電式加速度傳感器在量程定義上顯得十分靈活，其滿(mǎn)量程可以通過(guò)遠(yuǎn)程的電荷放大器由用戶(hù)自由 調(diào)節(jié)。由于工作溫度范圍很寬，特別適合極限溫度下的振動(dòng)測(cè)試，例如渦輪引擎的監(jiān)測(cè)。電荷輸出型壓電式加速度傳感器輸出的電信號(hào)為微 弱的電荷，具有很高的阻抗，需要配合電荷放大器和低噪聲屏蔽電纜使用。

   電壓輸出型壓電加速度傳感器 --- 是內(nèi)置了電荷放大器的壓電加速度傳感器，將電荷轉(zhuǎn)換成低阻抗的電壓輸出。IEPE 型傳感器通常 為二線(xiàn)輸出形式，采用恒流源供電，供電和信號(hào)使用同一根線(xiàn)，可以方便的采用同軸線(xiàn)（2線(xiàn)，芯線(xiàn)和屏蔽線(xiàn)）連接。許多振動(dòng)測(cè)試儀或數(shù) 據(jù)采集系統(tǒng)都提供IEPE輸入接口，可以和IEPE傳感器直接連接。如果儀器上沒(méi)有IEPE接口，可以選配帶有恒流源的信號(hào)放大器。IEPE型傳 感器的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)、適于長(zhǎng)距離傳輸、接線(xiàn)簡(jiǎn)單、性?xún)r(jià)比高，已逐漸取代傳統(tǒng)的電荷輸出型壓電加速度計(jì)。

      IEPE加速度傳感器，是內(nèi)裝了微型IC放大器的壓電加速度傳感器，它集傳統(tǒng)的壓電加速度傳感器與電荷放大器于一體，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單調(diào)理 即可直接與記錄、顯示和采集儀器連接，簡(jiǎn)化了測(cè)試系統(tǒng)，提高了測(cè)試精度和可靠性。在較高頻動(dòng)態(tài)振動(dòng)信號(hào)環(huán)境中，利用壓電加速度傳感器 可以進(jìn)行理想的測(cè)量，廣泛應(yīng)用于核爆炸、航空航天、鐵路、橋梁、建筑、車(chē)船、機(jī)械、水利、電力、石油、地質(zhì)、環(huán)保、地震等領(lǐng)域。

     傳統(tǒng)壓電加速度傳感器產(chǎn)生的電量非常微小，需要配用電荷放大器進(jìn)行信號(hào)放大合調(diào)理，信號(hào)在傳輸過(guò)程中很容易受到噪聲干擾，而且電荷 放大器體積較大，現(xiàn)場(chǎng)使用不方便。IEPE加速度傳感器將靈敏的IC放大電路集成在傳感器殼體中，確保了很好的抗噪聲性并且更容易封裝。

    IEPE加速度傳感器采用恒流源供電，電流范圍為2~20mA，通常選其典型值4mA。可直接連接帶有恒流源的測(cè)試儀器，也可配置相應(yīng)動(dòng)態(tài)信號(hào)調(diào)理產(chǎn)品、 或單獨(dú)的恒流源供電模塊。

 IEPE加速度傳感器優(yōu)點(diǎn)：

    · 低阻抗輸出，抗干擾，噪聲小，可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸 

    · 性能價(jià)格比高，安裝方便，尤其適用于多點(diǎn)測(cè)量 

    · 穩(wěn)定可靠、抗潮濕、抗粉塵、抗有害氣體

 內(nèi)裝IC壓電加速度傳感器有如下共同指標(biāo)：

    · 恒流源供電：2mA以上，20mA以下，典型值：4mA；（信號(hào)調(diào)理器供電電壓范圍：18~30VDC，典型值：24VDC）

    · 線(xiàn)性：≤1%；

    · 橫向靈敏度：≤5%， 典型值：≤3%；

    · 輸出偏壓：8~12VDC； · 輸出阻抗：＜150Ω；

    · 溫度范圍：-40~+120℃； 

    · 放電時(shí)間常數(shù)：≥0.2s；

    · 安裝力矩：約20kgf.cm(M5螺紋)

    · V代表頂端輸出，沒(méi)有標(biāo)注的為側(cè)端輸出 

    · 標(biāo)準(zhǔn)附件：根據(jù)型號(hào)不同，配有分離或集成的電纜線(xiàn)一根，一端為M5接頭，另一端為BNC接頭

 IEPE加速度傳感器分為：

    · 通用單軸向加速度傳感器

    · 多軸向加速度傳感器 

    · 低頻小g值加速度傳感器 

    · 沖擊、大震動(dòng)加速度傳感器 

    · 低價(jià)位加速度傳感器 

    · 工業(yè)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)加速度傳感器