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壓電式加速度傳感器原理

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壓電式加速度傳感器原理

發布時間:2018-06-30 10:25:17   作者: 南京凱基特電氣有限公司   瀏覽次數:

    1.電荷靈敏度

  加速度計一般采用PZT壓電陶瓷材料,利用晶體材料在承受一定方向的應力或形變時,其極化面會產生與應力相應的電荷,壓電元件表面產生的電荷正比于作用力,因此有

  Q=dF

  其中,Q為電荷量,d為壓電元件的壓電常數,F為作用力。

  加速度計的電荷靈敏度則是加速度計輸出的電荷量與其輸入的加速度值之比。電荷量的單位取pC,加速度單位為m/s2­。(1g=9.8m/s2)

  2.電壓靈敏度

  如果要換算加速度計的電壓靈敏度,則可用下面公式得到

  Sq

  Sa = (v/ms-2)

  Ca

  Sq為電荷靈敏度,單位pC/ms-2;Ca為電容量,單位pF。Sa電壓靈敏度單位V。

  3.頻率響應

  (1)諧振頻率,為加速度計安裝時的共振頻率,隨產品附有諧振頻率曲線(低頻傳感器不附圖)。

  (2)頻率響應一般采用諧振頻率的1/3—1/5。加速度計頻響在1/3諧振頻率時,頻響與參考靈敏度偏差≤1dB,(誤差<10%)。頻響在1/5諧振頻率時,頻響與參考靈敏度≤ 0.5dB(誤差<5%­)。

  我公司傳感器頻響均以1/3諧振頻率計算。

  4.最大橫向靈敏度比

  加速度計受到垂直于安裝軸線的振動時,仍有信號輸出,即垂直于軸線的加速度靈敏度與軸線加速度之比稱橫向靈敏度。

  5. 電荷輸出的壓電式加速度計配合電荷放大器,其系統的低頻響應下限主要取決于放大器的頻響。