壓電加速度傳感器也屬于慣性傳感器。它利用了一些物質的壓電效應,如應時晶體。當加速度計振動時,由質量施加在壓電元件上的力也改變。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基于壓電晶體的壓電效應。當某些晶體向某一方向變形時,其內部會發生極化,同時在其兩個表面會產生符號相反的電荷。當外力移除時,它返回到未充電狀態。這種現象稱為“壓電效應”,具有“壓電效應”的晶體稱為壓電晶體。常用的壓電晶體包括應時和壓電陶瓷。
壓電加速度傳感器的主要結構和優點
壓電加速度傳感器可以說是工業測試應用中比較普及的一種。由于成本低、體積小的特點,壓電加速度傳感器在嵌入式電子產品中應用廣泛,但壓電技術仍然是機械工程師測試沖擊振動的主要手段。
壓電加速度傳感器主要由預壓彈簧、底座、壓電元件和傳感器外殼組成。它們有環剪型,結構簡單,可以制作諧振頻率很小的加速度計。環形質量附接到安裝在中心柱上的環形壓電元件。壓電加速度傳感器的較高工作溫度是有限的,因為粘合劑會隨著溫度的升高而軟化。
壓電加速度傳感器的優點是低噪聲輸出,應用領域廣(適用于低幅振動測試和高幅沖擊),動態范圍內線性度好,壓電加速度傳感器可以配置成很高的諧振。從上面可以理解,壓電式加速度計在沖擊和振動測試中比較受歡迎。盡管壓電加速度傳感器在其相對較寬的頻率范圍內性能良好,但在外部時可能會有很高的偏差。
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