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浅谈压电加速度传感器的结构与装置
- 2021-09-07-

  常用的压电加速度传感器的结构分为:绷簧,质块,基座,压电元件,夹持环。压电元件—质量块—绷簧系统装在圆形中心支柱上,支柱与基座衔接。这种结构有高的共振频率。但是基座与测验目标衔接时,假如基座有变形则将直接影响拾振器输出。

  此外,测验目标和环境温度改变将影响压电元件,并使预紧力发生改变,易引起温度漂移。压电元件由夹持环将其夹牢在三角形中心柱上。压电加速度传感器感触轴向振动时,压电元件承受切应力。这种结构对底座变形和温度改变有极好的隔离效果,有较高的共振频率和良好的线性。环形剪切型,结构简略,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。因为粘结剂会随温度增高而变软,因而较高工作温度受到限制。

  压电加速度传感器的运用上限频率取决于幅频曲线中的共振频率,一般小阻尼(z<=0.1)的压电加速度传感器,上限频率若取为共振频率的1/3,便可确保幅值差错低于1dB(即12%);若取为共振频率的1/5,则可确保幅值差错小于0.5dB(即6%),相移小于30。但共振频率与压电加速度传感器的固定状况有关,压电加速度传感器出厂时给出的幅频曲线是在刚性衔接的固定情况下得到的。实际运用的固定办法往往难于到达刚性衔接,因而共振频率和运用上限频率都会有所下降。

  其中选用钢螺栓固定,是使共振频率能到达出厂共振频率的较好办法。螺栓不得悉数拧入基座螺孔,以免引起基座变形,影响压电加速度传感器的输出。在装置面上涂一层硅脂可增加不平坦装置外表的衔接可靠性。需要绝缘时可用绝缘螺栓和云母垫片来固定压电加速度传感器,但垫圈应尽量簿。用一层簿蜡把压电加速度传感器粘在试件平坦外表上,也可用于低温(40℃以下)的场合。


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