傳感器橫向靈敏度：加速度傳感器橫向靈敏度

橫向靈敏度是指加速度計在承受一個正交于敏感方向的加速度信號時，其輸出與輸入加速度之比。橫向靈敏度與軸向靈敏度之比稱為“橫向靈敏度比”，它是衡量傳感器性能的重要指標。

圖1  加速度計橫向靈敏度示意圖

圖2  加速度計橫向靈敏度典型極坐標圖

由于加速度計橫向靈敏度具有方向性，在與被校加速度計主軸垂直的橫向平面內輸入信號方向不同，其橫向靈敏度大小不同。理論上，加速度計最大橫向靈敏度比的方向與最小橫向靈敏度比方向角相差90°，因此，加速度計橫向靈敏度測試的目標是測定：１、最大橫向靈敏度比；２、加速度計橫向效應最小的角度。

01-加速度傳感器橫向靈敏度產生的原因
不同類型的加速度計，其橫向輸出特性與其結構有著密切的關系，以下對常用的幾款加速度計橫向靈敏度產生的原因進行分析。
（1）造成壓電式加速度計具有橫向輸出特性的原因主要有：機械加工及封裝誤差；壓電元件本身橫向壓電效應；結構設計不合理；裝配不當產生附加應力。
（2）硅微電容式加速度計一般采用差動電容進行測量。當過大的橫向加速度使得兩對電極的極板正對面積發生變化；或質量塊沿獺扭轉，造成兩對電極的不平行；強烈共振作用下或振動組件中橫梁的強度不均勻所引起質量塊的變形，這些情況都會造成加速度計的橫向輸出。
（3）壓阻式加速度計采用了半導體平面工藝和各向異性腐蝕相結合的工藝，為了在懸臂梁的根部加工出應變電阻，要求懸臂梁頂面與基片表面在同一平面上，由此造成了質量塊的中心與支撐梁的中性面的不重合，這正是造成硅微加速度計橫向輸出的主要原因。

02-不同橫向靈敏度測試方法比較
不同的橫向靈敏度測試方法適用于不同的測試要求，下表比較了不同測試方法適合的頻率范圍和加速度幅值范圍。

表1  橫向靈敏度測試方法比較

從測試效率、頻率范圍及加速度幅值范圍考慮，東華測試選擇雙軸振動激勵法進行加速度計橫向靈敏度的測試。

圖3  雙軸振動激勵法測試裝置實物圖

圖4  軟件界面及橫向靈敏度極坐標圖

傳感器橫向靈敏度：壓電傳感器橫向靈敏度調整與簡化測試分析

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傳感器橫向靈敏度：在理想的情況下，傳感器的橫向靈敏度比應等于1。

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收  藏(1)【◆題庫問題◆】：[判斷題] 在理想的情況下，傳感器的橫向靈敏度比應等于1。
A．正確
B．錯誤
【◆參考答案◆】：正確
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(2)【◆題庫問題◆】：[問答題,簡答題] 預應力混凝土T型剛構橋的主要構造特點？
【◆參考答案◆】：預應力混凝土T型剛構橋分為跨中帶剪力鉸和內設掛梁兩種基本類型。帶剪力鉸的T形剛構橋是一種超靜定結構。兩個大懸臂在端部借助所謂"剪力鉸"相連接，它是一種只能傳遞豎向剪力而不傳遞縱向水平力和彎矩的連接構造。當在一個T形結構單元上作用有豎向荷載時，相鄰的T形結構單元通過剪力鉸而共同參與受力。因而，從結構受力和牽制懸臂端變形來看，剪力鉸起到了有利的作用。帶掛孔的預應力混凝土T形剛構橋屬靜定結構，其受力特點雖然與鋼筋混凝土結構一樣，然而由于采用預加應力技術的懸臂法施工，消除了鋼筋混凝土結構的缺點，而能充分發揮T形懸臂在運營和施工中受力一致的獨特優點。
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(3)【◆題庫問題◆】：[問答題,簡答題] 撓度和剛度，公路橋規對梁式橋的最大豎向撓度的規定，預拱度如何設置？
【◆參考答案◆】：撓度是指在最不利組合荷載作用下的位移值，剛度是指材料在產生單位位移所需要的力。當預應力的長期上拱值小于按荷載短期組合計算的長期撓度時應設預拱度，預拱度值按該項荷載的撓度值與預加應力上拱值之差采用。設置預拱度應按最大的預拱值沿順橋向做成平順的曲線。
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(4)【◆題庫問題◆】：[名詞解釋] 隧道瓦斯爆炸
【◆參考答案◆】：在某些地區，在隧道施工中，由于甲烷等天然氣在空氣中的濃度太大，在遇火的條件下所發生猛烈燃燒而造成的爆炸稱為隧道瓦斯爆炸。在實際施工過程中應嚴格測定空氣中甲烷的濃度，并且要注意做好通風工作。
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(5)【◆題庫問題◆】：[單選] 在地下工程開挖過程中，如果遇到溶洞巖溶水會造成很大的損失，以下地質特征中不是巖溶水富集的地段是（）。
A．層厚質純灰巖地區
B．構造破裂帶
C．花崗巖地區
D．地下水面地區
【◆參考答案◆】：C
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(6)【◆題庫問題◆】：[問答題,簡答題] 何謂橋面連續？
【◆參考答案◆】：對于多跨簡支梁（板）橋，在施工中采用的連續措施，減少橋墩處橋面的斷縫道數，使橋面連續為一體的結構處理措施。
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(7)【◆題庫問題◆】：[問答題,簡答題] 斜拉橋的基本組成、構造類型、結構體系和受力特點？
【◆參考答案◆】：斜拉橋由斜索、塔柱、主梁三部分組成，是一種橋面體系受壓，支承體系受拉的多次超靜定結構。從塔柱上伸出并懸吊起主梁的高強度鋼索起著主梁彈性支承的作用，從而大大減小梁內彎矩，使梁截面尺寸減小，減輕了主梁的重量，加大了橋的跨越能力。在這三者中，塔柱以承壓為主有時還要承受較大彎矩，主梁受彎也受軸向壓力或拉力。
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(8)【◆題庫問題◆】：[單選] 用偏心壓力法計算出的某梁荷載橫向分布影響線的形狀是（）。
A．直線
B．折線
C．曲線
D．拋物線
【◆參考答案◆】：A
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(9)【◆題庫問題◆】：[名詞解釋] 斷樁
【◆參考答案◆】：指樁身裂縫呈水平狀或略有傾斜且貫通樁的全截面，常出現于地面以下1-3m的不同軟硬土層交接處。
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(10)【◆題庫問題◆】：[填空題] 在公路多片主梁之間設置橫隔板，其作用在于提高（）
【◆參考答案◆】：橋梁的整體工作性能

傳感器橫向靈敏度：在理想的情況下，傳感器的橫向靈敏度比應等于____________。

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