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壓電加速度傳感器的原理
- 2021-05-27-

  壓電加速度傳感器,也屬于慣性傳感器。它利用某些物質的壓電效應,如應時晶體。當加速度計振動時,質量施加在壓電元件上的力也發生變化。當測得的振動頻率遠低于加速度計的固有頻率時,力的變化與測得的加速度成正比。

  壓電加速度傳感器是一種發電傳感器,可視為電壓源或電荷源。因此,靈敏度可以用兩種方式表示:電壓靈敏度和電荷靈敏度。前者是加速度計輸出電壓與加速度之比。后者是加速度計輸出電荷與加速度的比值。加速度單位為m/s2,但在振動測量中,常以標準重力加速度g為單位,1g=9.80665m/s2。這是一個公認的說法。幾乎所有的測振儀都是用G作為加速度單位,并在儀器的板子上和說明書上標注出來。

  對于給定的壓電材料,靈敏度隨著質量或壓電元件的增加而增加。一般來說,加速度計尺寸越大,其固有頻率越低。因此,在選擇加速時機時,我們應該權衡靈敏度和結構尺寸之間的利益,附加質量和頻率響應特性的影響。

  壓電晶體加速度計的橫向靈敏度表示其對橫向振動(垂直于加速度計軸)的靈敏度,橫向靈敏度通常表示為主靈敏度(即加速度計的電壓靈敏度或電荷靈敏度)的百分比。一般橫向靈敏度小的方向在外殼上用小紅點標出,一個加速度計的橫向靈敏度應小于主靈敏度的3%。因此,壓電加速度計在測試中具有明顯的方向性。


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