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壓電式加速度傳感器工作原理

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壓電式加速度傳感器工作原理

發布時間:2018-03-01 09:53:15   作者: 南京凱基特電氣有限公司   瀏覽次數:

 壓電式傳感器一般由殼體及裝在殼體內的彈簧、質量塊、壓電元件和固定安裝的基座組成。壓電元件一般由兩片壓電片組成,并在壓電片的兩個表面鍍銀,輸出端由銀層或兩片銀層之間所夾的金屬塊上引出,輸出端的另一根引線就直接和傳感器的基座相連。在壓電片上放置一個質量塊,然后用硬彈簧對質量塊預加載荷,然后將整個組件裝在一個基座的金屬殼體內。為了隔離基座的應變傳遞到壓電元件上去,避免產生假信號輸出,增加傳感器的抗干擾能力,基座一般要加厚或者采用剛度較大的材料制造。 

使用時,將傳感器基座與試件剛性固定在一起,當其感受振動時,由于彈簧的剛度相當大,質量塊的質量相對較小,可以認為質量塊的慣性很小。因此可以認為質量塊感受到與傳感器基座相同的振動,并受到與加速度方向相反的慣性力作用,這樣,質量塊就有一個正比于加速度的作用力作用在壓電片上。通過壓電片的壓電效應,在壓電片的表面上就會產生隨振動加速度變化的電壓,當振動頻率遠低于傳感器的固有頻率時,傳感器輸出的電壓與作用力成正比,即與傳感器感受到的加速度成正比。將此電壓輸入到前置放大器后就可以用普通的測量儀器測出加速度,如在放大器中加適當的積分電路,就可以測出振動速度和位移。

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