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压电加速度传感器的结构与安装
- 2021-05-26-

  常用的压电加速度传感器分为:弹簧、质量、底座、压电元件和卡环。压电元件-质量-弹簧系统安装在圆形中心立柱上,立柱与底座连接。这种配置具有高谐振频率。但底座与测试对象连接时,如果底座变形,会直接影响振动传感器的输出。另外,测试对象和环境的温度变化会影响压电元件,使预紧力发生变化,容易造成温度漂移。压电元件通过夹紧环夹紧在三角形中心柱上。当压电加速度传感器感测到轴向振动时,压电元件接收剪切应力。这种结构对基座变形和温度变化有很好的隔离效果,谐振频率高,线性度好。环剪型,结构简单,可以做成很小的高谐振频率的加速度计,环质量粘在安装在中柱上的环形压电元件上。工作温度受到限制,因为粘合剂会随着温度的升高而软化。

  压电加速度传感器的上限频率取决于幅频曲线中的谐振频率。如果将普通小阻尼压电加速度传感器的上限频率取为谐振频率的1/3,则可以保证幅度误差小于1 dB。如果取谐振频率的1/5,幅度误差小于0.5dB,相移小于30°。但谐振频率与压电加速度传感器的固定条件有关,压电加速度传感器给出的幅频曲线是在刚性连接的固定条件下得到的。在实践中,通常很难通过固定方法实现刚性连接,因此谐振频率和上限频率会下降。其中,用钢螺栓固定是使共振频率达到出厂共振频率的途径。所有螺栓不得拧入底座的螺孔中,以免造成底座变形,影响压电加速度传感器的输出。在器件表面涂一层硅脂,可以增加器件不平整表面的连接可靠性。当需要绝缘时,压电加速度传感器可以用绝缘螺栓和云母垫片固定,但垫片应尽可能薄。压电加速度传感器用一薄层蜡粘贴在试件的平面上,也可用于温度较低(40℃以下)的地方。手持式探头振动测量法在多点测试中特别好用,但测量误差大,重复性差,上限频率一般不高于1000Hz。压电加速度传感器用专用永磁体固定,使用方便,多用于低频测量。这种方法还可以使压电加速度传感器与试件绝缘。用硬粘结螺栓或胶粘剂的固定方法也使用了很长时间。


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