[工學(xué)]壓電式傳感器(編輯修改稿)
2024-11-14 23:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電荷靈敏度Kq(Cs2m ?1)表示；與電壓放大器配合使用時(shí)，用 電壓靈敏度 Ku(Vs2m ?1)表示。其一般表達(dá)式為： 式中， Q— 壓電式傳感器輸出電荷量 (C)； Ua— 傳感器的開路電壓 (V)； a— 被測(cè)加速度 (m／ s2)。 因?yàn)?Ua=Q/Ca， 所以有 a/QK q ?a/UK au ?auq CKK ? 壓電加速度傳感器的 靈敏度： 原理： 加速度 a ？ 壓電元件電荷 Q=dF 壓電式加速度傳感器的電荷靈敏度和電壓靈敏度： qK dm?/uaK dm C? 3．頻率特性 壓電式加速度傳感器可以簡(jiǎn)化成由集中質(zhì)量 m、集中彈簧 k和阻尼器 c組成的二階單自由度系統(tǒng)。因此，當(dāng)傳感器感受振動(dòng)體的加速度時(shí)，可以列出其 運(yùn)動(dòng)方程 式中， y1— 振動(dòng)體的絕對(duì)位移； y0— 質(zhì)量塊的絕對(duì)位移。 上式可改寫為 20 0 1012( ) [ ( ) ( ) ] [ ( ) ( ) ] 0d y t d y t y tm c k y t y tdtdt?? ? ? ?2 20 1 0 1 10122( ) ( ) ()()d y t d y t d y tm c k y t mdtd t d t? ? ? ? 根據(jù)二階傳感器頻響特性分析方法，可得壓電式加速度傳感器的 幅頻特性 和 相頻特性 分別為： 式中， ?— 振動(dòng)角頻率； — 傳感器的固有角頻率； — 阻尼比； — 振動(dòng)體加速度。 m/kn ??km/c 2??221()1 ( ) 2 ( )nnnHj??????????22 2 21()[ 1 ( ) ] ( 2 )nnnA??????????22/()1 ( / )[]nna r c tg ? ? ??? ???? ?212()d y tmdt 質(zhì)量塊與振動(dòng)體之間的 相對(duì)位移 就是壓電元件受到作用力后產(chǎn)生的 變形
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