压电式加速传感器工作原理
- 提问者网友：刀枪不入
- 2021-04-27 17:04
- 二级知识专家网友：如果这是命
- 2021-04-27 17:15
电荷输出压电加速度传感器（以下简称传感器）采用剪切和中心压缩结构形式。其原理利用压电晶体的电荷输出与所受的力成正比，而所受的力在敏感质量一定的情况下与加速度值成正比。在一定条件下，压电晶体受力后产生的电荷量与所感受到的加速度值成正比。经过简化后的方程为：
Q＝dij﹒F=dij﹒M﹒a （1）
式中：Q――压电晶体输出的电荷。
dij――压电晶体的二阶压电张量。
M――传感器的敏感质量。
a――所受的振动加速度值。
每只传感器中内装晶体元件的二阶压电张量是一定的，敏感质量M是一个常量，所以公式（1）说明压电加速度传感器产生的电荷量与振动加速度a成正比。这就是压电加速度传感器完成的机电转换的工作原理。
压电加速度传感器承受单位振动加速度值能输出电荷量的多少，称其为电荷灵敏度，单位为pC/ms-2或pC/g(1g≈9.8 ms-2)。
压电加速度传感器实质上相当于一个电荷源和一只电容器，通过等效电路简化后，则可算出传感器的电压灵敏度为：
Sv＝SQ/Ca
SV――传感器电压灵敏度 mV/ms-2
SQ――传感器的电荷灵敏度 pC/ms-2
Ca――传感器的电容量 pF
压电加速度传感器在使用中最主要的三项指标为：a电荷灵敏度（或电压灵敏度）、b谐振频率（工作频率在谐振频率1/3以下）、c最大横向灵敏度比。
可见 http://www.bw-sensor.com/cn/technology/xyzn.asp#a2
另外
常用的压电式加速度传感器如上图所示
它是属于中心压缩式加速度传感器，其关键元件是一个压电陶瓷之类的材料制成的压电晶片。这种材料在外力作用下发生机械变形即产生极化现象，其表面产生电荷，外力去掉后又回复到不带电状态。
振动测量时，将传感器固定在被测物体上，当物体振动时， 传感器壳体随物体一起振动，压电晶体在质量块的惯性力作用下而产生电荷，输出的电荷量与振动加速度成正比。
希望能帮到你