【正文】
概括起來,加速度傳感器可應用在控制,手柄振動和搖晃,儀器儀表,汽車制動啟動檢測,地震檢測,報警系統(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、大壩的振動測試與分析;鼠標,高層建筑結(jié)構(gòu)動態(tài)特性和安全保衛(wèi)振動偵察上。 六 、 壓電式加速度傳感器 的實際應用 目前最新 IBM Thinkpad 手提電腦里 就內(nèi)置了加速度傳感器,能夠動態(tài)的監(jiān)測出筆記本在使用中的振動,并根據(jù)這些振動數(shù)據(jù),系統(tǒng)會智能的選擇關(guān)閉硬盤還是讓其繼續(xù)運行,這樣可以最大程度的保護由于振動,比如顛簸的工作環(huán)境,或者不小心摔了電腦做造成的硬盤損害,最大程度的保護里面的數(shù)據(jù)。 從壓電式傳感器的力學模型看,它具有 “ 低通 ” 特性,原可測量極低頻的振動。電荷放大器 以電容作負反饋,使用中基本不受 電纜電容的影響。所用電壓放大器就是高輸入阻抗的比例放大 器。要測定這樣微弱的電荷(或電壓)的關(guān)鍵是防止導線、測量電路和加速度計本身的電荷泄漏。因此,壓電式加速度計在測試時具有明顯的方向性。 壓電晶體加速度計的橫向靈敏度表示它對橫向(垂直于加速度計軸線)振動的敏感程度,橫向靈敏度常以主靈敏度(即加速度計的電壓靈敏度或電荷靈敏度)的百分比表示。一般來說,加速度計尺寸越大 ,其 固有頻率越低。這是一種已為大家所接受的表示方式,幾乎所有 測振儀器都用 g 作為加速度單位并在儀器的板面上和說明書中標出。前者是加速度計輸出電壓( mV)與所承受加速度之比;后者是加速度計輸出電荷與所承受加速度之比。某種典型的加速度計采用上述各種固定方法的共振頻率分別約為:鋼螺栓固定法 31kHz,云母墊片 28kHz,涂簿蠟層 29kHz,手持法 2kHz,永久磁鐵固定法 7kHz。此法也可使加速度計與試件絕緣。 手持探針測振方法(圖 圖 壓電式加速度計的幅頻特性曲線 )在多點測試時使用特別方便,但測量誤差較大,重復性差,使用上限頻率一般不高于 1000Hz。需要絕緣時可用絕緣螺栓和云母墊片來 固定加速度計(圖 ),但墊圈應盡量簿。螺栓不得全部擰入基座螺孔,以免引起基座 變形,影響加速度計的輸出。加速度計與試件的各種固定方法見 圖 。但共振頻率與加速度計的固定狀況有關(guān),加速度計出廠時給出的幅頻曲線是在剛性連接的固定情況下得到的。 三、 壓電式加速度傳感器 幅頻特性 加速度計的使用上限頻率取決于幅頻曲線中的共振頻率圖(圖 )。圖 為環(huán)形剪切型,結(jié)構(gòu)簡單,能做成極小型、高共振頻率的加速度計,環(huán)形質(zhì)量塊粘到裝在中心支柱上的環(huán)形壓電元件上。加速度計感受軸向振動時,壓 (a)中心安裝壓縮型 (b)環(huán)形剪切型 (c) 三角剪切型 圖 壓電式加速度計 電元件承 受切應力。此外,測試對象和環(huán)境溫度變化將影響壓電元件,并使預緊力發(fā)生變化, 易引起溫度漂移。這種結(jié)構(gòu)有高的共振頻率。 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)。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。 由于壓電式傳感器的輸出電信號是微弱的電荷,而且傳感器本身有很大內(nèi)阻,故輸出能量甚微,這給后接電路帶來一定困難。它是利用某些物質(zhì)如石英晶體的壓電效應,在加速度計受振時,質(zhì)量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。 一、 壓電式加速度傳感器 原理 壓電式加速度傳感器 又稱壓電加速度計。 The mouse, highrise building structure dynamic characteristics and security vibration on reconnaissance. Six, the piezoelectric acceleration sensor of practical application At present the latest IBM Thinkpad laptops in the builtin acceleration sensors, dynamic monitoring out to use notebook in the vibration, and according to the vibration data, the system will be intelligent choice closed or let it continue to run hard drive, so can the greatest degree of protection because, for example, the turbulence vibration work environment, or accidentally fell off the puter to do damage caused by the hard disk, the greatest degree of protection in the inside of the data. Another use is the currently used digital cameras and video cameras, also have add speed sensor, used to detect when shooting in the hand of the vibration, and according to the vibration, automatic regulation to focus the camera. Generally speaking, acceleration sensor can be used in the control, the handle vibration and shaking, instruments, the brake start testing, testing, earthquake warning system, toys, structures, environmental monitoring, engineering geological exploration, vibration measurement, railway, Bridges, DAMS vibration test and analysis。 The latter is accelerometer output charge and are under the ratio of acceleration. Acceleration unit for m/s2, but in vibration measurement often use standard gravity acceleratio