使用ICP®传感器时，在获取低频信息时必须考虑两个因素。它们是：

　　1、传感器的放电时间常数特性(每个传感器特有的固定值)。

　　2、信号调理器中使用的耦合电路的时间常数。(如果使用直流耦合，则只需要考虑#1)。

　　重要的是，用户容易理解这两个因素以避免潜在的问题。

　　传感器放电时间常数

　　放电时间常数是低频限制中更重要的因素，因为它是用户无法控制的频率限制。

　　考虑前面图6中所示的ICP®传感器。虽然传感元件在各种类型(和范围)的压力，力和加速度传感器的物理配置上会有很大差异，但基本操作理论对所有人来说都是相似的。当感应元件在t = t时由阶跃函数被测量(压力，力或加速度)作用时，产生与该机械输入成线性比例的电荷量Δq。

　　在石英ICP®传感器中，此电荷累积在总电容Ctotal中，其中包括传感元件的电容，放大器输入电容，测距电容和任何额外的杂散电容。(注意：测量电容器与电阻器并联，用于降低电压灵敏度，但未显示。)结果是根据静电定律的电压：ΔV=Δq/ Ctotal。然后通过MOSFET电压放大器放大该电压，以确定传感器的***终灵敏度。根据该等式，电容越小，电压灵敏度越大。虽然这是真的，但是存在一个实际限制，其中较低的电容不会显着增加信噪比。

　　在陶瓷ICP®传感器中，晶体电荷通常由集成电荷放大器直接使用。在这种情况下，只有反馈电容(位于放大器的输入和输出之间)决定了电压输出，从而决定了传感器的灵敏度。

　　虽然石英和陶瓷传感器的工作原理略有不同，但原理图(图6)表明两种类型的传感器基本上都是电阻 - 电容(RC)电路。

　　在阶跃输入之后，电荷立即开始通过电阻器(R)消散并遵循等式的基本RC放电曲线：

　　q = Qe -t / RC(等式8)

　　其中：q =瞬时充电(pC)

　　Q =初始量充电(pC)

　　R =偏置(或反馈)电阻值(欧姆)

　　C =总(或反馈)电容(pF)

　　t = t0(秒)后的任何时间

　　e =自然对数的基数(2.718)

　　该等式如图14所示。请注意，来自ICP®传感器的输出电压信号不会如下所示为零，而是基于8至10 VDC放大器偏置。

　　图14：特征放电曲线

　　R乘以C的乘积是传感器的放电时间常数(DTC)(以秒为单位)，并在每个ICP®传感器提供的校准信息中指定。由于电容固定增益并且对于特定传感器是恒定的，因此电阻器用于设置时间常数。放电时间常数的典型值范围从小于1秒到高达2000秒。

　　DTC对低频响应的影响

　　ICP®传感器的放电时间常数建立了类似于一阶高通RC滤波器的低频响应，如图15A所示。图15B是低频响应的波特图。

　　图15：ICP®传感器的传输特性

　　该滤波特性对于排出由转换机构上的热效应产生的低频信号是有用的。如果允许通过，则可能导致漂移，或者在严重情况下，会使放大器饱和。

　　理论下角或频率(fo)由以下关系确定，其中DTC等于传感器放电时间常数(以秒为单位)。见表1。

　　DTC对长时间波形的影响

　　通常需要测量持续百分之几的传感器时间常数的各种被测量的阶梯函数或方波，特别是在静态校准压力和力传感器时。

　　以下是此类测量的重要指南：输出信号丢失量和经过时间占DTC的百分比，与DTC的约10%具有一对一的对应关系。图16显示了方波输入的输出电压与时间的关系。(为了获得准确的读数，DC耦合信号调节器和读数仪器。)

　　图16：步骤功能响应

　　在时间t = t0，将步骤测量值(psi或lb.)施加到传感器并允许保持1%的DTC，此时它被突然移除。对应于该输入的输出电压变化ΔV立即加到传感器偏置电压上，并在t> t0时开始放电。当t = t0 +(0.01 DTC)时，信号电平降低了ΔV的1%。这种关系仅与DTC的约10%成线性关系。(即，如果在t = 0.1 DTC时移除被测量，则输出信号将放电约ΔV的10%。)

　　在1 DTC之后，63%的信号将放电。在5个DTC之后，输出信号基本上放电，并且仅保留传感器偏置电压电平。

　　在移除被测量后，输出信号将低于传感器偏置电压，其放电量与放电量相同。然后，它将朝向传感器偏置电压电平充电，直到达到稳定状态。

　　对于至少1%的测量精度，放电时间常数应至少为方波事件持续时间的100倍，半斜坡持续时间的50倍和半正弦脉冲持续时间的25倍。更长的时间常数将提高测量精度。

　　耦合对低频响应的影响

　　如前所述，如果恒流信号调节器(如图5所示)是直流耦合的，则系统的低频响应仅由传感器DTC确定。然而，由于许多信号调节器是交流耦合的，因此总耦合DTC可能是低频测量的限制因素。

　　例如，图7显示了通过10μF耦合电容(内置于许多恒流信号调节器中)的典型交流耦合。假设读出仪器(未显示)上的输入阻抗为1兆欧，则耦合时间常数简单等于R乘以C ，或10秒。(这也假设传感器输出阻抗<100欧姆。)作为一般规则，保持耦合时间至少比传感器时间常数大10倍。

　　在获取低频测量时，低输入阻抗录音机和其他仪器将显着降低耦合时间常数。对于这种情况，请使用包含直流耦合或缓冲输出的信号调理器。