壓電加速度傳感器的原理結構

　　壓電加速度傳感器，又稱(chēng)壓電加速度計。它是利用壓電資料的壓電效應作業(yè)的。所謂壓電效應，是指某些電介質(zhì)，當它在一定方向上遭到機械外力效果而變形時(shí)，其內部就會(huì )發(fā)生電極化，然后導致電介質(zhì)的兩相對表面上出現巨細持平、符號相反的電荷。當外力方向改變時(shí)，電荷的極性也跟著(zhù)改玖其電荷量的巨細與外力成正比。當外力去掉后，電介質(zhì)又康復不帶電狀況，這種現象稱(chēng)為正壓電效應。反過(guò)來(lái)，當在電介質(zhì)的極化方向上外加電場(chǎng)時(shí)，它就會(huì )發(fā)生變形，這種現象稱(chēng)為逆壓電效應。壓電加速度傳感器是利用正壓電效應作業(yè)的。

　　具有壓電效應的電介質(zhì)稱(chēng)為壓電資料。在自然界中，具有壓電效應的物質(zhì)很多，但大多數共效應很弱小，只要少數如石英晶體、壓電陶瓷等才有較強的壓電效應。

　　壓電加速度計的結構型犬有緊縮型、剪切型和彎曲型三種，緊縮型加速度計,其靈敏元件是壓電晶體片4，晶體片上壓一個(gè)質(zhì)量塊3，用一個(gè)剛度較大的彈簧2對這個(gè)質(zhì)量塊施加一個(gè)預緊力，并將它們綻在一個(gè)帶有厚的基座6的金屬外殼1內。當加速度計裝置在被測扳動(dòng)物體上而隨之板動(dòng)時(shí)，質(zhì)量塊就發(fā)生一個(gè)正比于振蕩加速度的力效果在壓電晶體片上，依據正壓電效應，在晶體片兩相對的表川上就發(fā)生交變的電材，共巨細與效果力成正比，田質(zhì)量塊的質(zhì)量固定不變，所以晶體片上的電荷與扳動(dòng)加速度成正比。

　　壓電加速度傳感器只要體積小、質(zhì)量輕、結構堅實(shí)、頻帶寬、靈敏度高、測量范圍寬等長(cháng)處，因而運用z為廣泛。壓電加速度計的穩定性較好，在振蕩計量中，往往作為規范加速度計運用。

　　它主要由壓電元件、質(zhì)量塊、預壓彈簧、基座及外殼等組成。整個(gè)部件裝在外殼內，并由螺栓加以固定。質(zhì)量塊一般由體積質(zhì)量較大的資料（如鎢或重合金）制成。預壓彈簧的效果是對質(zhì)量塊加載，發(fā)生預壓力，以確保在效果力變化時(shí)，晶片始終遭到緊縮。整個(gè)組件都裝在基座上。為了防止被測件的任he應變傳到壓電晶片上而發(fā)生假信號，基座一般要求做得較厚?；c被測物體剛性固定在一起。

　　當加速度傳感器和被測物一起遭到?jīng)_擊振蕩時(shí)，壓電元件受質(zhì)量塊慣性力的效果，所以，在壓電元件的兩個(gè)表面上發(fā)生交變電壓或電荷。當振蕩頻率遠低于傳感器的固有頻率時(shí)，傳感器輸出的電壓或電荷與效果力成正比，然后可得知被測物體的加速度。