压电式加速度传感器的作业原理_压电式加速度传感器的结构

　　压电式加速度传感器的作业原理

　　压电式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，则压电晶体康复到初始状况，这便是正压电效应。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，则压电晶体康复到初始状况，这便是逆压电效应。压电式加速度传感器便是利用了压电晶体的正压电效应，将机械能转换为电能，然后完成对振荡加速度信号的丈量。

　　压电式加速度传感器常见的结构方式有中心紧缩式、环形剪切式、三角剪切式。丈量被测目标振荡巨细时，需挑选测点并将加速度传感器装置可靠。将压电式加速度传感器的压电晶体看做抱负弹性体，疏忽压电晶体与壳体之间衔接胶层的质量，只考虑胶层的阻尼系数，并将压电式加速度传感器一端简化为自在端、一端简化为固定端，则可得到其作业时的力学简化模型，力学简化模型如图1所示。压电式加速度传感器的振荡方程为mx2+cx1+kx=F（t）

　　式中： m为压电晶体的质量kg；c为胶层的阻尼系数N·s /m；k为压电晶体的刚度系数N/m；x为压电晶体的位移m；x1为压电晶体的速度m/s；x2为压电晶体的加速度m/s2；F（t）为作用于压电式加速度传感器的外力N。

　　压电式加速度传感器的结构

　　压电式加速度传感器的结构型犬有紧缩型、剪切型和曲折型三种，图11—5为紧缩型加速度计结构示意图。其灵敏元件是压电晶体片4，晶体片上压一个质量块3，用一个刚度较大的绷簧2对这个质量块施加一个预紧力，并将它们绽在一个带有厚的基座6的金属外壳1内。当加速度计装置在被测扳动物体上而随之板动时，质量块就发生一个正比于振荡加速度的力作用在压电晶体片上，依据正压电效应，在晶体片两相对的表川上就发生交变的电材，共巨细与作用力成正比，田质量块的质量固定不变，所以晶体片上的电荷与扳动加速度成正比.