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压电加速度传感器的工艺构造
- 2021-04-09-

  压电加速度传感器的传感元件为压电晶体。若沿压电晶体的极化方向施加一外力使其变形,则压电晶体内部发作极化,受力的两端面呈现极性相反的电荷,若撤去外力,则压电晶体恢复到初始状态,这就是正压电效应。若沿压电晶体的极化方向施加一电场,则压电晶体呈现变形,若撤去电场,则压电晶体恢复到初始状态,这就是逆压电效应。压电加速度传感器就是应用了压电晶体的正压电效应,将机械能转换为电能,从而完成对振动加速度信号的测量。
  压电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,同时在它的两个外表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。
  常用的压电式加速度计的构造方式。S是弹簧,M是质量块,B是基座,P是压电元件,R是夹持环。地方装置紧缩型,压电元件—质量块—弹簧系统装在圆形中心支柱上,支柱与基座衔接。这种构造有高的共振频率。但是基座B与测试对象衔接时,假如基座B有变形则将直接影响拾振器输出。此外,测试对象和环境温度变化将影响压电元件,并使预紧力发作变化,易惹起温度漂移。图c为三角剪切形,压电元件由夹持环将其夹牢在三角形中心柱上。加速度计感受轴向振动时,压电元件接受切应力。这种构造对底座变形和温度变化有极好的隔离作用,有较高的共振频率和良好的线性。图b为环形剪切型,构造简单,能做成极小型、高共振频率的加速度计,环形质量块粘到装在中心支柱上的环形压电元件上。由于粘结剂会随温度增高而变软,因而工作温度遭到限制。


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