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如今隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)也迅速發(fā)展起來(lái)，我們要跟大家分享一下加速度傳感器的工作原理，以便大家對加速度傳感器有更深的認識。
kistler加速度傳感器工作原理
現代科技要求加速度傳感器廉價(jià)、性能*、易于大批量生產(chǎn)。在諸如軍工、空間系統、科學(xué)測量等領(lǐng)域，需要使用體積小、重量輕、性能穩定的加速度傳感器。以傳統加工方法制造的加速度傳感器難以滿(mǎn)足這些要求。于是應用新興的微機械加工技術(shù)制作的微加速度傳感器應運而生。這種傳感器體積小、重量輕、功耗小、啟動(dòng)快、成本低、可靠性高、易于實(shí)現數字化和智能化。而且，由于微機械結構制作重復性好、易于集成化、適于大批量生產(chǎn)，它的性能價(jià)格比很高。可以預見(jiàn)在不久的將來(lái)，它將在加速度傳感器市場(chǎng)中占主導地位。
靜態(tài)預載荷的大小應遠大于傳感器在振動(dòng)、沖擊測試中可能承受的動(dòng)應力。這樣，當傳感器向上運動(dòng)時(shí)，質(zhì)量塊產(chǎn)生的慣性力使壓電元件上的壓應力增加;反之，當傳感器向下運動(dòng)時(shí)，壓電元件的壓應力減小，從而輸出與加速度成正比例的電 信號。壓電式加速傳感器的結構如圖所示。在兩塊表面鍍銀的壓電晶片(石英晶體或壓電 陶瓷)間夾1片金屬薄片，并引出輸出信號的引線(xiàn)。在壓電晶片上放置1塊質(zhì)量塊，并用硬彈 簧對壓電元件施加預壓縮載荷。 微加速度傳感器有壓阻式、壓電式、電容式等形式。
壓電式傳感器是利用彈簧質(zhì)量系統原理。敏感芯體質(zhì)量受振動(dòng)加速度作用后產(chǎn)生一個(gè)與加速度成正比的力，壓電材料受此力作用后沿其表面形成與這一力成正比的電荷信號。壓電式加速度傳感器具有動(dòng)態(tài)范圍大、頻率范圍寬、堅固、受外界干擾小以及壓電材料受力自產(chǎn)生電荷信號不需要任何外界電源等特點(diǎn)，是被廣泛使用的振動(dòng)測量傳感器。雖然壓電式加速度傳感器的結構簡(jiǎn)單，商業(yè)化使用歷史也很長(cháng)，但因其性能指標與材料特性、設計和加工工藝密切相關(guān)，因此在市場(chǎng)上銷(xiāo)售的同類(lèi)傳感器性能的實(shí)際參數以及其穩定性和一致性差別非常大。與壓阻和電容式相比，其缺點(diǎn)是壓電式加速度傳感器不能測量零頻率的信號。
傳感器整個(gè)組件裝在一個(gè)原基座上，并用金屬殼體加以封罩。為了隔離試件的任何應變 傳遞到壓電元件上去，基座尺寸較大。測試時(shí)傳感器的基座與測試件剛性連接。當測試件的振動(dòng)頻率遠低于傳感器的諧振頻率時(shí)，傳感器輸出電荷(或電壓)與測試件的加速度成正比，經(jīng) 電荷放大器或電壓放大器即可測出加速度。
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