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Endevco技术论文—TP218—安装对加速度计响应的影响目前加速度计已被广泛应用于各个领域。然而关于传感器安装应用的研究较少。正确地安装传感器，才能保证传感器能够真实复现输入加速度。否则会导致传感器响应失真，而得不到理想的数据。对于冲击试验研究，少数冲击测量是直接将静态参考与试验结构体的位置进行对比。绝大部分冲击测量是通过安装在试验结构体上的加速度计完成的。使用的加速度计可以是机电类型传感器，将感受的加速度转换为相应的电信号输出。也可以是机械型传感器。无论哪种情况，几乎所有的传感器都是单自由度系统（见图1）。传感器性能由式（1）给出：图1?加速度计很多类型的传感器，如压电式、粘贴式应变片和机械应变片，是没有阻尼的。其他的传感器如非粘贴式应变片是带有阻尼的，但是在高冲击试验中，也很难提供有效的阻尼。因此式（1）可简化为式（2）：下文中所讨论的加速度计运动特性都满足式（2）。假设安装在被测结构物上的加速度计能够真实传递冲击脉冲输入。此假设并不是对所有负载情况都是有效的，如当加速度计安装面的自然频率周期大于输入脉冲的上升时间。加速度计安装面的频率响应不足以跟随输入脉冲，因此造成失真。因为加速度计安装在安装面上，加速度计仅响应安装面的运动，而无法精确复现冲击脉冲输入。若在试验前了解加速度计和安装的特点，可以更精确地判断被试验结构物的实际输入。???????????????????图2?典型加速度计安装示例图3?图2的机械系统示意图一个典型的加速度计应用如图2所示。对应的机械系统示意图如图3所示。加速度计运动可用式（3）表示：其中?是加速度计质量块相对于外壳的位移。而加速度计外壳是牢固安装在安装面上，因此加速度计的位移?为：加速度的拉普拉斯式为：图4?半正弦输入脉冲?输入脉冲的拉普拉斯变换：在实际应用中是一个很小的值。此处假设此比值为0.01。假设加速度输入是如图4所示的半正弦脉冲，式（4）可变为：式（5）和式（6）看上去较为复杂。加入一些限制条件，就可以得到系统的运动状态，结果如表1所示。图5?情况a.1和b.1的加速度计响应?表1中三个频率，假设频率1远远大于频率2，频率2远远大于频率3，即：式中k1和k2是很大的正数，且k2远远大于k1。若式（5）和式（6）计算中选用k1=5，k2=25。结果如表2所示。上述所述情况的曲线如图5至图7所示。考虑实际情况结果如表3所示。从表2中可以看出，对于a.2和b.2情况，频率限制并不像分析的那样严重。对于所选的频率情况，速度变化是实际的1%以内。对于a.1和b.1情况，加速度峰值比实际的增加了8%，导致脉冲形状失真。对于c.1和c.2情况，速度变化比分析的增加了6%。根据以上分析，我们可以看出安装的影响是及其重要的，冲击测量分析时应该将其考虑在内。应该根据冲击输入或振动输入确定安装表面的主频率。在根据安装造成的影响进行定量分析之前，需要根据公式（5）和（6）进行大量的数值计算。也可确定对不同形状脉冲的影响。图6?情况a.2和b.2的加速度计响应图7?情况c.1和c.2的加速度计响应表?1?