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压电式加速度传感器工作原理

关键词:加速度 传感器 原理 发布时间:2017-06-03 09:43:56 点击:
   压电式传感器一般由壳体及装在壳体内的弹簧、质量块、压电元件和固定安装的基座组成。压电元件一般由两片压电片组成,并在压电片的两个表面镀银,输出端由银层或两片银层之间所夹的金属块上引出,输出端的另一根引线就直接和传感器的基座相连。在压电片上放置一个质量块,然后用硬弹簧对质量块预加载荷,然后将整个组件装在一个基座的金属壳体内。为了隔离基座的应变传递到压电元件上去,避免产生假信号输出,增加传感器的抗干扰能力,基座一般要加厚或者采用刚度较大的材料制造。

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    使用时,将传感器基座与试件刚性固定在一起,当其感受振动时,由于弹簧的刚度相当大,质量块的质量相对较小,可以认为质量块的惯性很小。因此可以认为质量块感受到与传感器基座相同的振动,并受到与加速度方向相反的惯性力作用,这样,质量块就有一个正比于加速度的作用力作用在压电片上。通过压电片的压电效应,在压电片的表面上就会产生随振动加速度变化的电压,当振动频率远低于传感器的固有频率时,传感器输出的电压与作用力成正比,即与传感器感受到的加速度成正比。将此电压输入到前置放大器后就可以用普通的测量仪器测出加速度,如在放大器中加适当的积分电路,就可以测出振动速度和位移。  
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