加速度传感器横向灵敏度测试方法

灵敏度是加速度传感器的基础性指标，用于评估传感器对振动烈度的响应敏感性。人们通常讲的灵敏度是指加速度传感器的正向灵敏度，也即敏感方向的灵敏度，它是一个有量纲的物理量，其单位通常为mV/g。它的测量方法此文不做探讨，这里我们探讨的是横向灵敏度的测试方法。

横向灵敏度是指垂直于敏感方向的灵敏度，在垂直方向上，用户不期望看到信号输出，希望是零信号输出，但基于敏感器件原理以及装配工艺偏差，零信号输出是不可能的。既然不能避免，那么这个灵敏度控制得越小越好。小到什么程度呢？业内通常用相对灵敏度来衡量，用横向输出信号除以正向输出信号得到的百分比值来度量。所以，横向灵敏度是一个无量纲的百分比值，一般地，加速计的横向灵敏度标称在5%以内，也就是说，如果一只加速计的正向灵敏度是100mV/g，那么其横向灵敏度不能超过5mV/g。

横向灵敏度指标定了，怎么测试呢？这里需要一步理解横向灵敏度的概念。前面讲了，横向灵敏度是指垂直于敏感方向的灵敏度。问题来了，敏感方向是的，垂直于敏感方向的是一个360度的平面，那么在这个360度的平面内，哪个方向的灵敏度代表横向灵敏度呢？答案是：输出的方向。所以，找到输出方向成为横向灵敏度的核心技术点，也是核心技术难点，需要在连续振动过程中，让传感器旋转一周，并且在这个过程中连续采集信号。由于实施困难，业内鲜有具备能力的设备可以测试横向灵敏度。大家都是怎么做的呢？

下面介绍有代表性的两种测试方法（注：这两种方法都不能准确解释横向灵敏度）。

种方法：取一个便于安装的方向测试得到横向输出信号，用这个信号直接与正向信号比。这个测试结果大大美化了横向灵敏度，对用户是一种“欺骗"。

第二种方法：取一对相互垂直的安装方向测到2个横向灵敏度信号，把这2个信号和方根，用和方根值与正向信号比较。这种方法比一种好很多，基本能反映横向灵敏度值，但是仍让不是真实的横向灵敏度值，因为在另一组相互垂直的方向上可能得到更高的值。所以，这种测试方法仍然美化了产品质量，只是比种方法要“善良"一些。

kaiyun开云官网 采用第三种方案，是真正能够解释横向灵敏度的测试方法，我们称之为“矢量测试法"。kaiyun开云官网 发明了一种设备，把一根横梁偏心安装在一对同步齿轮上，同步齿轮旋转一周过程中，横梁也旋转一周，但始终指向同一方向，由于离心力的作用，横梁上的任意一点的受力方向经历了360度整个周期的变化。所以，把传感器安装在横梁的任何位置，都能测出360度全范围内的灵敏度值，用高速数采采集信号，设计算法找到360度全周期的值，用值与正向灵敏度比较，得到真实的横向灵敏度值。

kaiyun开云官网 “矢量测试法"设备加速度通过面板调速器（ω）调节，横梁的偏心距（r）是固定的，设备产生的加速度算法基于如下公式：a=ω²r

设备实物照片如下：

设备号：2017100557216