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(shí)，其內部會(huì )產(chǎn)生極化現象，同時(shí)在它的兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號相反的電荷；當外力去除后，又重新恢復到不帶電狀態(tài)，這種現象稱(chēng)為“壓電效應”，具有“壓電效應”的晶體稱(chēng)為壓電晶體。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(xiàn)中的共振頻率

一般小阻尼(z<=0.1)的加速度計，上限頻率若取為共振頻率的 1/3，便可保證幅值誤差低于1dB（即12%）；若取為共振頻率的1/5，則可保證幅值誤差小于0.5dB（即6%），相移小于30。但共振頻率與加速度計的固定狀況有關(guān)，加速度計出廠(chǎng)時(shí)給出的幅頻曲線(xiàn)是在剛性連接的固定情況下得到的。實(shí)際使用的固定方法往往難于達到剛性連接，因而共振頻率和使用上限頻率都會(huì )有所下降。加速度計與試件的各種固定方法見(jiàn)圖.

其中采用鋼螺栓固定，是使共振頻率能達到出廠(chǎng)共振頻率的最好方法。螺栓不得全部擰入基座螺孔，以免引起基座 變形，影響加速度計的輸出。在安裝面上涂一層硅脂可增加不平整安裝表面的連接可靠性。需要絕緣時(shí)可用絕緣螺栓和云母墊片來(lái) 固定加速度計,但墊圈應盡量簿。用一層簿蠟把加速度計粘在試件平整表面上，也可用于低溫（40℃以下）的場(chǎng)合。手持探針測振方法,在多點(diǎn)測試時(shí)使用特別方便，但測量誤差較大，重復性差，使用上限頻率一般不高于 1000Hz。用專(zhuān)用永久磁鐵固定加速度計，使用方便，多在低頻測量中使用。此法也可使加速度計與試件絕緣。用硬性粘接螺栓或粘接劑的固定方法也長(cháng)使用。某種典型的加速度計采用上述各種固定方法的共振頻率分別約為：鋼螺栓固定法31kHz，云母墊片28kHz，涂簿蠟層29kHz，手持法2kHz，永久磁鐵固定法7kHz。