【正文】
From the piezoelectric sensor mechanics model of the look, it is low pass characteristics, the original extremely low frequency vibration measurement. But in fact because of low frequency especially small amplitude vibration acceleration, the sensitivity of the sensor is small, limited, so the output signal will be weak and signaltonoise ratio was low。此外,測試對象和環(huán)境溫度變化將影響壓電元件,并使預(yù)緊力發(fā)生變化, 易引起溫度漂移。 手持探針測振方法(圖 圖 壓電式加速度計(jì)的幅頻特性曲線 )在多點(diǎn)測試時(shí)使用特別方便,但測量誤差較大,重復(fù)性差,使用上限頻率一般不高于 1000Hz。要測定這樣微弱的電荷(或電壓)的關(guān)鍵是防止導(dǎo)線、測量電路和加速度計(jì)本身的電荷泄漏。 從壓電式傳感器的力學(xué)模型看,它具有 “ 低通 ” 特性,原可測量極低頻的振動(dòng)。前者是加速度計(jì)輸出電壓( mV)與所承受加速度之比;后者是加速度計(jì)輸出電荷與所承受加速度之比。 三、 壓電式加速度傳感器 幅頻特性 加速度計(jì)的使用上限頻率取決于幅頻曲線中的共振頻率圖(圖 )。它是利用某些物質(zhì)如石英晶體的壓電效應(yīng),在加速度計(jì)受振時(shí),質(zhì)量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。 簽名: 2020 年 5 月 20 日 The piezoelectric acceleration sensor and its application Abstract: in recent years the piezoelectric acceleration sensor got bigger development, this article expounds the piezoelectric acceleration sensor principle and constitute element, and the analysis of its frequency characteristics and sensitivity, exploring the error formation factors, summarizes its application in the field of engineering control. One, the piezoelectric acceleration sensor principle The piezoelectric acceleration sensor and says piezoelectric accelerometer. It also belongs to the inertial sensor. It is the use of certain substances, such as quartz crystal39。圖 是中央安 裝壓縮型,壓電元件 — 質(zhì)量塊 — 彈簧系統(tǒng)裝在圓形中心支 柱上,支柱與基座連接。在安裝面上涂一層硅脂可增加不平整安裝表面的連接可靠性。一般在殼體上用小紅點(diǎn)標(biāo)出最小橫向靈敏度方向,一個(gè)優(yōu)良的加速度計(jì)的橫向靈敏度應(yīng)小于主靈敏度的 3%。另外一個(gè)用處就是目前用的數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)里,也有加速度傳感器,用來檢測拍攝時(shí)候的手部的振動(dòng),并根據(jù)這些振動(dòng),自動(dòng)調(diào)節(jié)相機(jī)的聚焦。對給定的壓電材料而言,靈敏度隨質(zhì)量塊的增大或壓電元件的增多而增大。實(shí)際使用的固定方法往往難于達(dá)到剛性連接,因而共振頻率和使用上限頻率都會有所下降。 為此,通常把傳感器信號先輸?shù)礁咻斎胱杩沟那爸梅糯笃鳌?畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) )外文資料翻譯 學(xué) 院 : 專 業(yè): 電子信息工程 姓 名: 學(xué) 號: 07418502 外文出處: (用外文寫) 附 件: 外文資料翻譯譯文; 外文原文。經(jīng)過阻抗變換以后,方可用于一般的放大、檢測電路將信號輸給指示 儀表或記錄器。加速度計(jì)與試件的各種固定方法見 圖 。一般來說,加速度計(jì)尺寸越大 ,其 固有頻率越低。 概括起來,加速度傳感器可應(yīng)用在控制,手柄振動(dòng)和搖晃,儀器儀表,汽車制動(dòng)啟動(dòng)檢測,地震檢測,報(bào)警系統(tǒng),玩具,結(jié)構(gòu)物、環(huán)境監(jiān)視,工程測振、地質(zhì)勘探、鐵 路、橋梁、大壩的振動(dòng)測試與分析;鼠標(biāo),高層建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性和安全保衛(wèi)振動(dòng)偵察上。 壓電晶體加速度計(jì)的橫向靈敏度表示它對橫向(垂直于加速度計(jì)軸線)振動(dòng)的敏感程度,橫向靈敏度常以主靈敏度(即加速度計(jì)的電壓靈敏度或電荷靈敏度)的百分比表示。螺栓不得全部擰入基座螺孔,以免引起基座 變形,影響加速度計(jì)的輸出。 S是彈簧, M 是質(zhì)塊, B是基座, P是壓電元件, R 是夾持環(huán)。說明前期準(zhǔn)備階段的文獻(xiàn)調(diào)研做了一定的工作,達(dá)到了預(yù)期的目的 。當(dāng)被測振動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于加速度計(jì)的固有頻率時(shí),則力的變化與被測加速度成正比。一般小阻尼 (z=)的加速度計(jì),上限頻率若 取為共振頻率的 1/3,便可保證幅值誤差低于 1dB(即 12%);若取為共振頻率的 1/5,則可保證幅值誤差小于 (即 6%),相移小于 30。 加速度單位為 m/s2,但在振動(dòng)測量中往往用標(biāo)準(zhǔn)重力加速度 g 作單位, 1g= 。但實(shí)際上由于低頻尤其小振幅振動(dòng)時(shí),加速度值小,傳感器的靈敏度有限,因此輸出的信號將很微弱,信噪比很低;另外電荷的泄漏,積分電路的漂移(用于測振動(dòng)速度和位 移)、器件的噪聲都是不可避免的,所以實(shí)際低頻端也出現(xiàn) “ 截止頻率 ” ,約為 ~ 1Hz 左右。 五、 壓電式加速度傳感器 誤差形成因素分析 壓電加速度計(jì)的前置放大器 壓電元件受力后產(chǎn)生的電荷量極其微弱,這電荷使壓電元件邊界和接在邊界上的導(dǎo)體充電 到電壓 U=q/Ca(這里 Ca 是加速度計(jì)的內(nèi)電容)。用一層簿蠟把加速度計(jì)粘在試件平整表面上(圖 ),也可用于低溫( 40℃ 以下)的場合。然而基座 B與測試對 象連接時(shí),如果基座 B 有變形則將直接影響拾振器輸出。 If take for 1/5 of the resonant frequency are guaranteed amplitude error is less than dB