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壓電式加速度傳感器工作原理
- 2018-12-13-

壓電式加速度傳感器工作原理

壓電式加速度傳感器是基于壓電晶體的壓電效應工作的。某些晶體在一定方向上受力變形時,其內部會産生極化現象,同時在它的兩個表面上産生符號相反的電荷;當外力去除後,又重新恢複到不帶電狀態,這種現象稱爲“壓電效應”,具有“壓電效應”的晶體稱爲壓電晶體。常用的壓電晶體有石英、壓電陶瓷等。

加速度計的使用上限頻率取決于幅頻曲線中的共振頻率

一般小阻尼(z<=0.1)的加速度计,上限频率若取为共振频率的 1/3,便可保证幅值误差低于1dB(即12%);若取为共振频率的1/5,则可保证幅值误差小于0.5dB(即6%),相移小于30。但共振频率与加速度计的固定状况有关,加速度计出厂时给出的幅频曲线是在刚性连接的固定情况下得到的。实际使用的固定方法往往难于达到刚性连接,因而共振频率和使用上限频率都会有所下降。加速度计与试件的各种固定方法见图.

其中采用钢螺栓固定,是使共振频率能达到出厂共振频率的最好方法。螺栓不得全部拧入基座螺孔,以免引起基座 变形,影响加速度计的输出。在安装面上涂一层硅脂可增加不平整安装表面的连接可靠性。需要绝缘时可用绝缘螺栓和云母垫片来 固定加速度计,但垫圈应尽量簿。用一层簿蜡把加速度计粘在试件平整表面上,也可用于低温(40℃以下)的场合。手持探针测振方法,在多点测试时使用特别方便,但测量误差较大,重复性差,使用上限频率一般不高于 1000Hz。用专用永久磁铁固定加速度计,使用方便,多在低频测量中使用。此法也可使加速度计与试件绝缘。用硬性粘接螺栓或粘接剂的固定方法也长使用。某种典型的加速度计采用上述各种固定方法的共振频率分别约为:钢螺栓固定法31kHz,云母垫片28kHz,涂簿蜡层29kHz,手持法2kHz,永久磁铁固定法7kHz。

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