加速度計とは加速度を電圧で表すセンサで、2つの軸タイプがあります。最も一般的な加速度計では、1軸のみに沿った加速度を測定します。このタイプは、通常機械的な振動レベルを測定するのに使用されます。もう1つのタイプは3軸加速度計です。この加速度計は、加速度の3Dベクトルを直交コンポーネントの形式で作成することが可能です。このタイプはコンポーネントが受ける振動のタイプ (水平振動、横振動、回転振動など) またはコンポーネントの加速度の方向を確認する必要がある場合に使用します。

加速度計の両タイプには、ケースと絶縁 (隔離) されている両リード線またはケースに接地されたリード線が1本同梱されています。一部の加速度計は、圧電効果を利用して電圧を生成します。このようなタイプのセンサで加速度を測定するには、センサを電荷感度の良いアンプに接続する必要があります。

その他の加速度計には、内蔵型の電荷感度の良いアンプが装備されています。このアンプは定電流ソースを受け入れ、圧電性結晶の電荷の変動に応じてインピーダンスを調整します。このインピーダンスの変化は、加速度計の入力全体で電圧の変化として表示されます。したがって、加速度計はセンサ励起 (電流) と信号出力 (電圧) の両方に対して軸につき2線のみ使用します。このタイプの加速度計の計測器は、定電流ソースと計装用アンプまたは差動アンプで構成されます。計装用アンプによってセンサのリード線間の電位が測定される間、電流ソースからセンサの内蔵アンプに対して励起電流が供給されます。

加速度計を選択する際、最も重要な要素に注意を払ってください。センサを極端な温度環境で動作する必要がある場合、圧電効果を使用して電圧を生成するタイプのセンサに制限されます。また、騒音が激しい環境では、電荷感度の良いアンプが内蔵されたセンサが唯一の選択および利用可能なセンサである場合があります。

加速度計を使用する際に誤差を小さくするには、以下の要素を考慮します。

  • センサがDCカプリングされている場合、加速度計のDCオフセットは温度と経年変化に伴って変動 (ドリフト) します。これは電荷感度の良いアンプは変動する傾向があるため、両方のタイプのセンサに適用します。アンプの出力をACカプリングすると、システムでの変動を最小限にできます。
  • モータ、変圧器、その他の工業装置は、センサケーブル内で電流ノイズを誘引する場合があります。このような電流は、電圧の生成を圧電効果に依存しているセンサシステムで特に大きなノイズソースになります。センサケーブルを慎重に配線することで、ケーブル内のノイズを最小化することができます。
  • 加速度計には、グランドループが含まれる場合があります。加速度計にはセンスワイヤに直結されたケースが付属するタイプがある一方、完全にケースから隔離されているタイプがあります。接地された入力アンプがあるシステムでケース接地のセンサを使用する場合、大きいグランドループが設定されて、ノイズソースが生成されます。