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震动加速度传感器的分类以及应用原理

日期: 2021-01-07
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最常用的振动加速度传感器压电式加速度计。这种类型的传感器具有非常广泛的动态测量规模。还有许多其他类型的加速度计被用于测量很低频率的加速度,例如轿车的制动,提升机的运行状况,甚至于地球发生的重力加速度。这些测量项目主要依托压阻、电容和伺服技能。耐特恩传感网今天为大家介绍一下MMF压电式加速度传感器以及Dynalabs压阻/电容式加速度传感器

 

压电式加速度传感器

 震动加速度传感器的分类以及应用原理

压电式加速度计坚固耐用,结构紧凑,频率响应规模宽,适用于监测滚动轴承等很高频率的振动。压电式加速度传感器是惯性式传感器,采纳在机器外壳安装的结构。

 

压电传感器这些固有特性是因为运用压电材料作为灵敏元件。传感器的震动质量块在加速度作用下发生惯性力,这个力对具有一定刚度的压电元件发生压电效应。在低于震动质量固有频率的一个频率规模内,传感器输出的电量与加速度成正比。压电加速度计的典型频率响应如下图所示。

 震动加速度传感器的分类以及应用原理

 

 电阻/压阻式加速度传感器

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电阻式加速度计运用应变计作为灵敏元件。当底座被加速时,经过悬臂梁传送的力使质量块发生加速度。用应变计测量梁的挠曲,为取最大灵敏度,一般采用压阻式应变计,并且由四个应变计组成惠斯登电桥。在壳体内灌注阻尼流体,作为振动阻尼。这种加速度计的测量规模达到士1000g。可是,它的固有频率一般较低,运用频率的上限仅为几百赫兹。虽然某些产品的频率上限可达1~2kHz,可是比压电传感器的频率上限低许多。应变计加速度计的价格比压电加速度计便宜许多。

 

现代压阻加速度计采用MEMS(微型机电体系)技能制作。在这种加速度计中,应变计被直接分散到挠曲元件上,因此半导体硅既是挠曲原件又是传感元件。因为挠曲原件的刚度大,所以频率规模广。同时具有尺寸小,灵敏度高(压阻应变计的灵敏系数是金属应变计的25~50倍),信噪比大,线性和稳定性好的特色。假如进行恰当的温度补偿,工作温度为一20~120℃。

 

电容式加速度传感器

震动加速度传感器的分类以及应用原理 

电容式加速度传感器

 

MEMS电容式加速度计的灵敏元件用静电键合工艺构成平板电容器,具有频响规模宽,低频直至零频,性能稳定,结构坚固,运用方便的特色。内置电子电路,供给高电平、低阻抗输出。虽然设计的加速度测量值较低,可是可以接受很大的加速度冲击。适用于弹道监督、结构评估、颤振实验,轿车悬架和制动器实验等使用。

 

 


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