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壓電式傳感器變換原理
添加時間:2017-12-22

1.壓電式傳感器變換原理

壓電式傳感器是根據某些晶體材料所具有的特殊物理性能而進行信號轉換的,這種特殊的物理性能就是壓電效應。

石英、钛酸钡、酒石酸钾钠、锆钛酸铅等,当受到 外力作用时,不仅几何尺寸发生变化,而且内部极化,表面 上有电荷出现,形成电场; 当外力去掉时,表面又重新回到 原来状态,这就是压电效应。

具有壓電效應的材料叫壓電晶體材料。

在压电式传感器中,压电晶体是这样安装的,即当整个 传感器振动时,其内部质量块的惯性力就作用在压电晶体上。

由牛顿第二定律F=ma可知,质量一定时,惯性力与 加速度成正比,因此传感器的输出信号的大小与它所受到的 振动加速度成正比。故压电式加速度传感器简称加速度计。

压电式传感器

2.壓電式加速度傳感器的結構

压电式加速度传感器(后述简称加速度计)的结构型式常 见的有两种。一种是壓縮機型,即質量塊對壓電晶體施加壓力,一種是剪切型,即質量塊對壓電晶體施加剪切力。

3.壓電式傳感器的多種類型

(1)通用型

它具有良好的综合特性,能满足大多数测量的需要。它 备有顶面和侧面输出的两种连接形式。

灵敏度范围为10-100 mv/g,重量10-50g。

(2)微型

尺寸小、灵敏度低。适合于测量高振级、高频率的振动 及用在轻型结构上。重量在0.4-2g之间。

(3)特殊型

①.三向型,用于測量三個互相垂直平面內的振動。

②.加固型,能承受400C的高温,更适合于透平机,发 电机及普通工艺设备和永久性监测。

③.高灵敏度型,具有较高的灵敏度,特别适合于测量建 筑物及大型机构的低振级振动。

④.小型加固型,用于測量高振級的沖擊。

⑤.標准型,用于校准其它加速度計。

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