压电式加速度传感器又称压电加速度计。它也属于惯性式传感器。它是利用某些物质如石英晶体的压电效应,在加速度计受振时,质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时,则力的变化与被测加速度成正比。
介电温谱测试下面介绍一下压电加速度传感器的灵敏度与量程应如何选择?
压电型式的加速度计是振动测试的**主要传感器。虽然压电型加速度计的测量范围宽,但因市场上此类
加速度计
品种繁多,所以给正确的选用带来一定的难度。作为选用振动传感器的一般原则:正确的选用应该基于对测量信号以下三方面的分析和估算。
a.被测振动量的大小
b.被测振动信号的频率范围
c.振动测试现场环境
压电型式的加速度计是振动测试的**主要传感器。虽然压电型加速度计的测量范围宽,但因市场上此类
加速度计
品种繁多,所以给正确的选用带来一定的难度。作为选用振动传感器的一般原则:正确的选用应该基于对测量信号以下三方面的分析和估算。
以下将针对上述三个方面并参照传感器的相关技术指标对具体的选用作进一步地讨论。
传感器的灵敏度与量程范围
传感器的灵敏度是传感器的**基本指标之一。灵敏度的大小直接影响到传感器对振动信号的测量。不难理解,传感器的灵敏度应根据被测振动量(加速度值)大小而定,但由于压电加速度传感器是测量振动的加速度值,而在相同的位移幅值条件下加速度值与信号的频率平方成正比,所以不同频段的加速度信号大小相差甚大。大型结构的低频振动其振动量的加速度值可能会相当小,例如当振动位移为 1mm, 频率为1 Hz 的信号其加速度值仅为0.04m/s2(0.004g);然而对高频振动当位移为0.1mm,频率为10 kHz的信号其加速度值可达4 x 10 5m/s2 (40000g)。因此尽管压电式加速度传感器具有较大的测量量程范围,但对用于测量高低两端频率的振动信号,选择加速度传感器灵敏度时应对信号有充分的估计。**常用的振动测量压电式加速度计灵敏度,电压输出型(IEPE 型)为50——100 mV/g,电荷输出型为10 —— 50 pC/g。
工作原理
压电式加速度传感器是基于压电晶体的压电效应工作的。某些晶体在一定方向上受力变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个表面上产生符号相反的电荷;当外力去除后,又重新恢复到不带电状态,这种现象称为“压电效应”,具有“压电效应”的晶体称为压电晶体。常用的压电晶体有石英、压电陶瓷等。