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科普知識
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加速度傳感器

人們在選擇和應用加速度傳感器的注意點(一)

發布日期:2022-10-09 點擊率:56

  人們選用加速度傳感器時,主要考慮的是頻響,希望越寬越好,但卻忽視了加速度傳感器內部結構因素有時在測試中會使顯示值不穩定。這種現象最初是在混凝土振動棒測試時發現的。當時使用的振動計是帶積分器的儀器,有加速度、速度、位移三種功能。在測加速度時表頭顯示穩定,但測位移時,表頭晃動嚴重,無法讀數。  

  同樣有一次在化肥廠的工作人員也遇到同樣現象,當時引起很大爭議,主要對振動計本身性能提出懷疑,但又為什么有的現場測試則很穩定?經多次研究發現,在使用帶積分器的多功能儀器時,測試位移不穩定是因為使用了一種內部結構為中心壓縮型加速度傳感器造成的。實踐經驗和傳感器理論告訴我們,此種加速度傳感器雖然具有較寬的頻響,但在低頻測試時由于其基座應變較大,基座應變信號與被測信號同時輸出,使得儀器顯示不穩。

  現在用三角剪切型或補償型結構的加速度傳感器配套多功能型電荷類儀器,可消除基座應變帶來的不利影響。它不僅可以測得穩定的加速度值,而且能測得較為穩定的速度值和位移值。

  一般來說,加速度傳感器是能夠去測量加速力的電子設備。大多數加速度傳感器是根據壓電效應的原理來工作完成的。談到的壓電效應就是對于不存在對稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發生形變以外,還將改變晶體的極化狀態,在晶體內部建立電場,這種由于機械力作用使介質發生極化的現象,加速度傳感器就是利用了其內部的由于加速度造成的晶體變形這個特性,晶體變形會產生電壓,只要計算出產生電壓和所施加的加速度之間的關系,就可以將加速度轉化成電壓輸出。

  多數加速度傳感器是根據壓電效應的原理來工作的。一般加速度傳感器就是利用了其內部的由于加速度造成的晶體變形這個特性。由于這個變形會產生電壓,只要計算出產生電壓和所施加的加速度之間的關系,就可以將加速度轉化成電壓輸出。當然,還有很多其它方法來制作加速度傳感器,比如壓阻技術,電容效應,熱氣泡效應,光效應,但是其最基本的原理都是由于加速度產生某個介質產生變形,通過測量其變形量并用相關電路轉化成電壓輸出。每種技術都有各自的機會和問題。

  

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