壓電式傳感器pptPPT學習教案

1、會計學1 壓電式傳感器壓電式傳感器ppt 壓電式傳感器是以某些晶體受力后在其表面壓電式傳感器是以某些晶體受力后在其表面 產(chǎn)生電荷的壓電效應為轉(zhuǎn)換原理的傳感器。它可產(chǎn)生電荷的壓電效應為轉(zhuǎn)換原理的傳感器。它可 以測量最終能變換為力的各種物理量，例如力、以測量最終能變換為力的各種物理量，例如力、 壓力、加速度等。壓力、加速度等。 壓電式傳感器具有體積小、重量輕、頻帶寬壓電式傳感器具有體積小、重量輕、頻帶寬 、靈敏度高等優(yōu)點。近年來壓電測試技術發(fā)展迅、靈敏度高等優(yōu)點。近年來壓電測試技術發(fā)展迅 速，特別是電子技術的迅速發(fā)展，使壓電式傳感速，特別是電子技術的迅速發(fā)展，使壓電式傳感 器的應用越來越廣泛。器的

2、應用越來越廣泛。 第1頁/共35頁 6.1 基本原理分析基本原理分析 6.1.1 壓電效應壓電效應 某些晶體，在一定方向受到外力作用時，內(nèi)部某些晶體，在一定方向受到外力作用時，內(nèi)部 將產(chǎn)生極化現(xiàn)象，相應地在晶體的兩個表面產(chǎn)生符將產(chǎn)生極化現(xiàn)象，相應地在晶體的兩個表面產(chǎn)生符 號相反的電荷；當外力作用除去時，又恢復到不帶號相反的電荷；當外力作用除去時，又恢復到不帶 電狀態(tài)。當作用力方向改變時，電荷的極性也隨著電狀態(tài)。當作用力方向改變時，電荷的極性也隨著 改變，這種現(xiàn)象稱為壓電效應。具有壓電效應的物改變，這種現(xiàn)象稱為壓電效應。具有壓電效應的物 質(zhì)很多，如石英晶體、壓電陶瓷、壓電半導體等。質(zhì)很多，如石英

3、晶體、壓電陶瓷、壓電半導體等。 第2頁/共35頁 6.1.2 石英晶體的壓電效應石英晶體的壓電效應 石英晶體是一種應用廣泛的壓電晶體。它是二氧石英晶體是一種應用廣泛的壓電晶體。它是二氧 化硅單晶，屬于六角晶系。圖化硅單晶，屬于六角晶系。圖6.1.1是天然石英晶體的是天然石英晶體的 外形圖，它為規(guī)則的六角棱柱體。石英晶體有三個晶外形圖，它為規(guī)則的六角棱柱體。石英晶體有三個晶 軸：軸：Z軸又稱光軸，它與晶體的縱軸線方向一致；軸又稱光軸，它與晶體的縱軸線方向一致；X軸軸 又稱電軸，它通過六面體相對的兩個棱線并垂直于光又稱電軸，它通過六面體相對的兩個棱線并垂直于光 軸；軸；y軸又稱機械軸，它垂直于兩個

4、相對的晶柱棱面。軸又稱機械軸，它垂直于兩個相對的晶柱棱面。 第3頁/共35頁 從晶體上沿從晶體上沿XYZXYZ軸線切下一片平行六面體的薄片稱軸線切下一片平行六面體的薄片稱 為晶體切片。當沿著為晶體切片。當沿著X X軸對壓電晶片施加力時，將在垂軸對壓電晶片施加力時，將在垂 直于直于X X軸的表面上產(chǎn)生電荷，這種現(xiàn)象稱為縱向壓電效軸的表面上產(chǎn)生電荷，這種現(xiàn)象稱為縱向壓電效 應。沿著應。沿著y y軸施加力的作用時，電荷仍出現(xiàn)在與軸施加力的作用時，電荷仍出現(xiàn)在與X X軸垂軸垂 直的表面上，這稱之為橫向壓電效應。當沿著直的表面上，這稱之為橫向壓電效應。當沿著Z Z軸方向軸方向 受力時不產(chǎn)生壓電效應。受力

5、時不產(chǎn)生壓電效應。 縱向壓電效應產(chǎn)生的電荷為縱向壓電效應產(chǎn)生的電荷為 q qxx xx d dxx xxF Fx x 第4頁/共35頁 橫向壓電效應產(chǎn)生的電荷為橫向壓電效應產(chǎn)生的電荷為 根據(jù)石英晶體的對稱條件根據(jù)石英晶體的對稱條件dXY=dXX，所以所以 由上式可以看出，沿機械軸方向向晶片施加壓力時由上式可以看出，沿機械軸方向向晶片施加壓力時 ，產(chǎn)生的電荷是與幾何尺寸有關的，式中的負號表，產(chǎn)生的電荷是與幾何尺寸有關的，式中的負號表 示沿示沿Y軸的壓力產(chǎn)生的電荷與沿軸的壓力產(chǎn)生的電荷與沿X軸施加壓力所產(chǎn)生軸施加壓力所產(chǎn)生 的電荷極性是相反的。的電荷極性是相反的。 YXYXY F b a dq Y

6、XXXY F b a dq 第5頁/共35頁 石英晶片受壓力或拉力時，電荷的極性如下圖所示石英晶片受壓力或拉力時，電荷的極性如下圖所示 。 第6頁/共35頁 石英晶體的每一個晶體單元中，有三個硅離子和六石英晶體的每一個晶體單元中，有三個硅離子和六 個氧離子，正負離子分布在正六邊形的頂角上，如下個氧離子，正負離子分布在正六邊形的頂角上，如下 圖所示。當作用力為零時，正負電荷相互平衡，所以圖所示。當作用力為零時，正負電荷相互平衡，所以 外部沒有帶電現(xiàn)象外部沒有帶電現(xiàn)象, ,而受力后破壞了平衡而受力后破壞了平衡, ,就帶電了。就帶電了。 第7頁/共35頁 6.1.3 壓電陶瓷的壓電效應壓電陶瓷的壓電

7、效應 壓電陶瓷在一定的溫度條件下，對壓電陶瓷進行極壓電陶瓷在一定的溫度條件下，對壓電陶瓷進行極 化處理，即以強電場使電疇規(guī)則排列，這時壓電陶瓷就化處理，即以強電場使電疇規(guī)則排列，這時壓電陶瓷就 具有了壓電性，在極化電場去除后，電疇基本上保持不具有了壓電性，在極化電場去除后，電疇基本上保持不 變，留下了很強的剩余極化，如下圖所示。變，留下了很強的剩余極化，如下圖所示。 伸長 直流電橋 剩余伸長 剩 余 極 化 第8頁/共35頁 對于壓電陶瓷，通常取它的極化方向為對于壓電陶瓷，通常取它的極化方向為Z軸。當壓電軸。當壓電 陶瓷在沿極化方向受力時，則在垂直于陶瓷在沿極化方向受力時，則在垂直于Z軸的表面

8、上軸的表面上 將會出現(xiàn)電荷，下左圖將會出現(xiàn)電荷，下左圖，其電荷量其電荷量q與作用力與作用力F成正成正 比，即：比，即：q= dzzF ，下右圖為：，下右圖為： + + + - - - + + + - - - + + + - - - Y X ZX Y X ZY A A Fd A A Fdq 第9頁/共35頁 6.2 壓電材料及壓電元件的結構壓電材料及壓電元件的結構 6.2.1 壓電材料壓電材料 壓電材料一般應考慮以下主要特性：壓電材料一般應考慮以下主要特性： 1) 1) 具有較大的壓電常數(shù)。具有較大的壓電常數(shù)。 2) 2) 壓電元件的機械強度高、剛度大并具有較高的壓電元件的機械強度高、剛度大并具

9、有較高的 固有振動頻率。固有振動頻率。 3) 3) 具有高的電阻率和較大的介電常數(shù)。具有高的電阻率和較大的介電常數(shù)。 4) 4) 具有較高的居里點。居里點高可以得到較寬的具有較高的居里點。居里點高可以得到較寬的 工作溫度范圍。工作溫度范圍。 5) 5) 壓電特性不隨時間蛻變，有較好的時間穩(wěn)定性壓電特性不隨時間蛻變，有較好的時間穩(wěn)定性 。 第10頁/共35頁 1.石英晶體石英晶體 石英晶體有天然和人工培養(yǎng)兩種類型。人工培石英晶體有天然和人工培養(yǎng)兩種類型。人工培 養(yǎng)的石英晶體的物理養(yǎng)的石英晶體的物理+化學性質(zhì)幾乎與天然石英晶化學性質(zhì)幾乎與天然石英晶 體無多大區(qū)別，因此目前廣泛應用成本較低的人造體無

10、多大區(qū)別，因此目前廣泛應用成本較低的人造 石英晶體。它在幾百攝氏度的溫度范圍內(nèi)，壓電、石英晶體。它在幾百攝氏度的溫度范圍內(nèi)，壓電、 系數(shù)不隨溫度而變化。石英晶體的居里點為系數(shù)不隨溫度而變化。石英晶體的居里點為573 ，即到，即到573時，它將完全喪失壓電性質(zhì)。它有很時，它將完全喪失壓電性質(zhì)。它有很 大的機械強度和穩(wěn)定的機械性能，沒有熱釋電效應大的機械強度和穩(wěn)定的機械性能，沒有熱釋電效應 ，但靈敏度很低，介電常數(shù)小，因此逐漸被其他壓，但靈敏度很低，介電常數(shù)小，因此逐漸被其他壓 電材料所代替。電材料所代替。 第11頁/共35頁 2.2.水溶性壓電晶體水溶性壓電晶體 這類壓電晶體有酒石酸鉀鈉這類壓電

11、晶體有酒石酸鉀鈉( (NaKCNaKC4 4H H4 4O O6 64H20)4H20)、 硫酸鋰硫酸鋰( (LiLi2 2SOSO4 4H H2 2O)O)、磷酸二氫鉀磷酸二氫鉀( (KHKH2 2POPO4 4) )等。水溶等。水溶 性壓電晶體具有較高的壓電靈敏度和介電常數(shù)，但性壓電晶體具有較高的壓電靈敏度和介電常數(shù)，但 易于受潮，機械強度也較低，只適用于室溫和濕度易于受潮，機械強度也較低，只適用于室溫和濕度 低的環(huán)境下。低的環(huán)境下。 3.3.鈮酸鋰晶體鈮酸鋰晶體 鈮酸鋰是一種透明單晶，熔點為鈮酸鋰是一種透明單晶，熔點為12501250，居里，居里 點為點為12101210。它具有良好的壓

12、電性能和時間穩(wěn)定性。它具有良好的壓電性能和時間穩(wěn)定性 ，在耐高溫傳感器上有廣泛的前途。，在耐高溫傳感器上有廣泛的前途。 第12頁/共35頁 4.4.壓電陶瓷壓電陶瓷 這是一種應用最普遍的壓電材料，壓電陶瓷具有這是一種應用最普遍的壓電材料，壓電陶瓷具有 燒制方便、耐濕、耐高溫、易于成形等特點。燒制方便、耐濕、耐高溫、易于成形等特點。 1) 1) 鈦酸鋇壓電陶瓷鈦酸鋇壓電陶瓷 鈦酸鋇鈦酸鋇( (BaTiOBaTiO3 3) )是由是由BaCOBaCO3 3 和和TiOTiO2 2二者在高溫下合成的。具有較高的壓電系數(shù)和二者在高溫下合成的。具有較高的壓電系數(shù)和 介電常數(shù)。但它的居里點較低，為介電常數(shù)

13、。但它的居里點較低，為120120，此外機械強，此外機械強 度不如石英。度不如石英。 2) 2) 鋯鈦酸鉛系壓電陶瓷鋯鈦酸鉛系壓電陶瓷( (PZT) PZT) 鋯鈦酸鉛是鋯鈦酸鉛是 PbTiOPbTiO3 3和和PbZrOPbZrO3 3組成的固溶體組成的固溶體Pb(ZrPb(ZrTi)OTi)O2 2。它具有較它具有較 高的壓電系數(shù)和居里點高的壓電系數(shù)和居里點(300(300以上以上) )。 第13頁/共35頁 3) 鈮酸鹽系壓電陶瓷鈮酸鹽系壓電陶瓷 鉭鈮酸鉛具有很高的居里鉭鈮酸鉛具有很高的居里 點和較低的介電常數(shù)。鈮酸鉀的居里點為點和較低的介電常數(shù)。鈮酸鉀的居里點為435C，常常 用于水聲

14、傳感器中。用于水聲傳感器中。 4) 4) 鈮鎂酸鉛壓電陶瓷鈮鎂酸鉛壓電陶瓷( (PMN) PMN) 這是一種由這是一種由 Pb(MgNb)OPb(MgNb)O3 3、PbTiOPbTiO3 3、PbZrOPbZrO3 3組成的三元系陶瓷。它組成的三元系陶瓷。它 具有較高的壓具有較高的壓 電系數(shù)和居里點，能夠在較高的壓電系數(shù)和居里點，能夠在較高的壓 力下工作，適合作為高溫下的力傳感器。力下工作，適合作為高溫下的力傳感器。 第14頁/共35頁 5. 壓電半導體壓電半導體 有些晶體既具有半導體特性又同時具有壓電性能，有些晶體既具有半導體特性又同時具有壓電性能， 如如ZnS、CaS、GaAs等。因此既

15、可利用它的壓電特性研制等。因此既可利用它的壓電特性研制 傳感器，又可利用半導體特性以微電子技術制成電子器件傳感器，又可利用半導體特性以微電子技術制成電子器件 。 6.2.1.6 高分子壓電材料高分子壓電材料 某些合成高分子聚合物薄膜經(jīng)延展拉伸和電場極化后某些合成高分子聚合物薄膜經(jīng)延展拉伸和電場極化后 ，有一定的壓電性能，這就是高分子壓電薄膜。目前出現(xiàn)，有一定的壓電性能，這就是高分子壓電薄膜。目前出現(xiàn) 的壓電薄膜有聚二氟乙烯的壓電薄膜有聚二氟乙烯PVF2、聚氟乙烯聚氟乙烯PVF、聚氯乙聚氯乙 烯烯PVC、聚聚甲基甲基-L谷氨酸脂谷氨酸脂PMG等。這是一種柔軟的壓等。這是一種柔軟的壓 電材料，不易

16、破碎，可以大量生產(chǎn)和制成較大的面積。電材料，不易破碎，可以大量生產(chǎn)和制成較大的面積。 第15頁/共35頁 6.2.2 壓電元件的結構型式壓電元件的結構型式 在壓電式傳感器中，常用兩片或多片組合在一起使在壓電式傳感器中，常用兩片或多片組合在一起使 用。由于壓電材料是有極性的，因此接法也有兩種，如用。由于壓電材料是有極性的，因此接法也有兩種，如 下圖所示。圖下圖所示。圖a為并聯(lián)為并聯(lián) 接法，其輸出電容接法，其輸出電容C 為單片的為單片的n倍，即倍，即 C=nC， U=U，Q=nQ。 圖中圖中b為串聯(lián)接法，為串聯(lián)接法， 這時有這時有QQ， U= nU，C=C/n。 a) b)a) b) 第16頁/共

17、35頁 在以上兩種聯(lián)接方式中，并聯(lián)接法輸出電荷大，本在以上兩種聯(lián)接方式中，并聯(lián)接法輸出電荷大，本 身電容大，因此時間常數(shù)也大，適用于測量緩變信號，身電容大，因此時間常數(shù)也大，適用于測量緩變信號， 并以電荷量作為輸出的場合。串聯(lián)接法輸出電壓高，本并以電荷量作為輸出的場合。串聯(lián)接法輸出電壓高，本 身電容小，適用于以電壓作為輸出量以及測量電路輸入身電容小，適用于以電壓作為輸出量以及測量電路輸入 阻抗很高的場合。阻抗很高的場合。 壓電元件在壓電式傳感器中，必須有一定的預應力壓電元件在壓電式傳感器中，必須有一定的預應力 ，這樣可以保證在作用力變化時，壓電片始終受到壓力，這樣可以保證在作用力變化時，壓電片

18、始終受到壓力 ，同時也保證了壓電片的輸出與作用力的線性關系。，同時也保證了壓電片的輸出與作用力的線性關系。 第17頁/共35頁 6.3 測量電路測量電路 6.3.1 等效電路等效電路 壓電傳感器在受外力作用時，在兩個電極表面將壓電傳感器在受外力作用時，在兩個電極表面將 要聚集電荷，且電荷量相等，極性相反。這時它相當要聚集電荷，且電荷量相等，極性相反。這時它相當 于一個以壓電材料為電介質(zhì)的電容器，其電容量為于一個以壓電材料為電介質(zhì)的電容器，其電容量為 式中，式中，0 0為真空介電常數(shù)：為真空介電常數(shù)：為壓電材料的相對介電為壓電材料的相對介電 常數(shù)；常數(shù)；h h為壓電元件的厚度；為壓電元件的厚度；

19、A A為壓電元件極板面積。為壓電元件極板面積。 h A Ca 0 第18頁/共35頁 因此可以把壓電式傳感器等效成一個與電容相并因此可以把壓電式傳感器等效成一個與電容相并 聯(lián)的電荷源，如下圖聯(lián)的電荷源，如下圖a所示，也可以等效為所示，也可以等效為個電壓個電壓 源，如下圖源，如下圖b所示。所示。 壓電傳感器與測量儀表聯(lián)接時，還必須考慮電纜壓電傳感器與測量儀表聯(lián)接時，還必須考慮電纜 電容電容C，放大器的輸入電阻放大器的輸入電阻Ri和輸入電容和輸入電容Ci以及傳感以及傳感 器的泄漏電阻器的泄漏電阻Ra。 QCa ua=Q/Cau0 Ca ua=Q/Ca a)a)電荷源電荷源 b)b)電壓源電壓源 第

20、19頁/共35頁 6.3.2 基本測量電路基本測量電路 壓電傳感器的內(nèi)阻抗很高，而輸出的信號微弱壓電傳感器的內(nèi)阻抗很高，而輸出的信號微弱 ，因此一般不能直接顯示和記錄。，因此一般不能直接顯示和記錄。壓電傳感器要求壓電傳感器要求 測量電路的前級輸入端要有足夠高的阻抗，這樣才測量電路的前級輸入端要有足夠高的阻抗，這樣才 能防止電荷迅速泄漏而使測量誤差變大。壓電傳感能防止電荷迅速泄漏而使測量誤差變大。壓電傳感 器的前置放大器有兩個用：一是把傳感器的高阻抗器的前置放大器有兩個用：一是把傳感器的高阻抗 輸出變換為低阻抗輸出；二是把傳感器的微弱信號輸出變換為低阻抗輸出；二是把傳感器的微弱信號 進行放大。進

21、行放大。 第20頁/共35頁 1.1.電壓放大器電壓放大器 壓電傳感器接電壓放大器的等效電路如下圖壓電傳感器接電壓放大器的等效電路如下圖a a所示所示 。圖。圖b b是簡化后的等效電路，其中，是簡化后的等效電路，其中，u ui i為放大器輸入電為放大器輸入電 壓；壓； C C= =C CC C+ +C Ci i； ；u ua a= =Q Q/ /C Ca a。 如果壓電傳感器受力為如果壓電傳感器受力為: :F F= =F Fm msinsint t ；則在壓電元件上則在壓電元件上 產(chǎn)生的電壓為產(chǎn)生的電壓為 ia ia RR RR R t C dF u a m i sin ua Ca CcCiR

22、aRi R1 R2 + - ua Ca CR ui a) b)a) b) 第21頁/共35頁 而在放大器輸入端形成的電壓為而在放大器輸入端形成的電壓為 當當1時，放大器的輸入電壓為時，放大器的輸入電壓為 dF CCRj Rj u Cj R Cj R Cj Cj R Cj R u a a a i )(1 1 1 1 1 1 F CCC d u aci i 第22頁/共35頁 6.3.2.2 6.3.2.2 電荷放大器電荷放大器 電荷放大器是一種輸出電壓與輸入電荷量成正比的前置放大器。它實際上是一個具有反饋 電容的高增益運算放大器。圖6.3.4是壓電傳感器與電荷放大器連接的等效電路。圖中C，為 放

23、大器的反饋電容，其余符號的意義與電壓放大器相同。 圖圖6.3.4 6.3.4 電荷放大器等效電路電荷放大器等效電路 QCaCcCiRaRi Cf Rf N fffif C A U ACU A U CUUQ 0 0 0 0 )1 ()()( ffaci C A U AQC A U AQCCC A U 000 )1 ()1 ()( faci CACCC AQ U )1 ( 0 f C Q U 0 (6-3-6) 第23頁/共35頁 如果忽略電阻如果忽略電阻Ra、Ri及及Rf的影響，則輸入到放大器的影響，則輸入到放大器 的電荷量為：的電荷量為：Qi=Q-Qf 式中，式中，A為開環(huán)放大系數(shù)。所以有為開

24、環(huán)放大系數(shù)。所以有 fffif C A U ACU A U CUUQ 0 0 0 0 )1 ()()( )()( 0 aciaciii CCC A U CCCUQ ffaci C A U AQC A U AQCCC A U 000 )1 ()1 ()( 第24頁/共35頁 故放大器的輸出電壓為故放大器的輸出電壓為 當當A1，而而(1+A)Cf時，放大器輸出電壓可以表示時，放大器輸出電壓可以表示 為為 faci CACCC AQ U )1 ( 0 f C Q U 0 第25頁/共35頁 由式中可以看出，由于引入了電容負反饋，電荷放大器的輸出電壓僅與傳感器產(chǎn)生的電荷 量及放大器的反饋電容有關，電纜

25、電容等其他因素對靈敏度的影響可以忽略不計。電荷放 大器的靈敏度為 (6-3-7) 放大器的輸出靈敏度取決于Cf。在實際電路中，是采用切換運算放大器負反饋電容Cf的 辦法來調(diào)節(jié)靈敏度的。Cf越小則放大器的靈敏度越高。 為了放大器的工作穩(wěn)定，減小零漂，在反饋電容Cf兩端并聯(lián)了一反饋電阻，形成直流負反 饋，用以穩(wěn)定放大器的直流工作點。 f CQ U K 1 0 第26頁/共35頁 6.4 壓電式傳感器的應用壓電式傳感器的應用 壓電式傳感器可用于力、壓力、速度、加速度、壓電式傳感器可用于力、壓力、速度、加速度、 振動等許多非電量的測量，可做成力傳感器、壓力傳振動等許多非電量的測量，可做成力傳感器、壓力

26、傳 感器、振動傳感器等等。感器、振動傳感器等等。 6.4.1 5100系列壓電式力傳感器系列壓電式力傳感器 航天航天702所所研制生產(chǎn)的所所研制生產(chǎn)的5100系列力傳感器，是系列力傳感器，是 一種利用石英晶體的縱向壓電效應，將一種利用石英晶體的縱向壓電效應，將“力力”轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成 “電荷電荷”并通過二次儀表轉(zhuǎn)換成電壓的壓電式力傳感并通過二次儀表轉(zhuǎn)換成電壓的壓電式力傳感 器。它具有氣密性好、硬度高、剛度大、動態(tài)響應快器。它具有氣密性好、硬度高、剛度大、動態(tài)響應快 等優(yōu)點。目前，等優(yōu)點。目前，5110、5112、5114和和5115力傳感器已力傳感器已 組成各種錘頭（鋼、鋁、尼龍、橡膠）型測力錘，

27、可組成各種錘頭（鋼、鋁、尼龍、橡膠）型測力錘，可 以測量動態(tài)力、準靜態(tài)力和沖擊力。以測量動態(tài)力、準靜態(tài)力和沖擊力。 第27頁/共35頁 6.4.2 電荷型石英壓力傳感器電荷型石英壓力傳感器 西安宇恒電子有限公司生產(chǎn)的西安宇恒電子有限公司生產(chǎn)的M112系列為發(fā)動系列為發(fā)動 機燃燒傳感器，適用于發(fā)動機汽缸內(nèi)壓力測試。機燃燒傳感器，適用于發(fā)動機汽缸內(nèi)壓力測試。 M119系列為高頻、抗高沖擊型，特別適用于榴彈炮系列為高頻、抗高沖擊型，特別適用于榴彈炮 、液體發(fā)射藥武器的測試。是典型的軍工產(chǎn)品，也可、液體發(fā)射藥武器的測試。是典型的軍工產(chǎn)品，也可 廣泛應用于民用工業(yè)中，如發(fā)動機燃燒室壓力測量等廣泛應用于民

28、用工業(yè)中，如發(fā)動機燃燒室壓力測量等 領域，性能參數(shù)見書上表領域，性能參數(shù)見書上表6-2所示。所示。 第28頁/共35頁 6.4.3 壓電式加速度傳感器壓電式加速度傳感器 1. YD1. YD型壓電式加速度傳感器型壓電式加速度傳感器 壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計 。它的主要優(yōu)點是；靈敏度高、體積小、重量輕。它的主要優(yōu)點是；靈敏度高、體積小、重量輕 、測量頻率上限較高、動態(tài)范圍大。但它易受外、測量頻率上限較高、動態(tài)范圍大。但它易受外 界干擾，在測試前需進行各種校驗。如廠的界干擾，在測試前需進行各種校驗。如廠的YD型型 壓電式加速度傳感器就是典型的一種

29、其外形如下壓電式加速度傳感器就是典型的一種其外形如下 圖圖2所示，有端面和側面引出兩種基本形式，它主所示，有端面和側面引出兩種基本形式，它主 要用于各種機械振動的測量。要用于各種機械振動的測量。 第29頁/共35頁 2. 2. 61006100系列壓電加速度計系列壓電加速度計 壓電加速度計是以壓電晶體做敏感件。體積壓電加速度計是以壓電晶體做敏感件。體積 小、重量輕、輸出信號大，固有頻率高，可用于小、重量輕、輸出信號大，固有頻率高，可用于 測量振動、沖擊等信號。測量振動、沖擊等信號。其外形見下圖主要性能其外形見下圖主要性能 指標見表指標見表6-46-4。 第30頁/共35頁 3. HZ-9508

30、3. HZ-9508型測振表型測振表 HZ-9508 HZ-9508型測振表是用于旋轉(zhuǎn)機械進行振動測量、型測振表是用于旋轉(zhuǎn)機械進行振動測量、 簡易故障診斷的一種便攜式數(shù)字顯示測振表，用簡易故障診斷的一種便攜式數(shù)字顯示測振表，用YDYD型型 壓電式加速度傳感器作為表頭。它除了可測量一般機壓電式加速度傳感器作為表頭。它除了可測量一般機 械振動產(chǎn)生的加速度、速度、位械振動產(chǎn)生的加速度、速度、位 移等參數(shù)外，還具有測量移等參數(shù)外，還具有測量 齒輪、軸承故障產(chǎn)生的高頻齒輪、軸承故障產(chǎn)生的高頻 加速度值的功能，并具有低加速度值的功能，并具有低 電壓監(jiān)測功能。其外形結構電壓監(jiān)測功能。其外形結構 如右圖所示。如右圖所示。 第31頁/共35頁 主要參數(shù)如下：主要參數(shù)如下： 1）測量范圍：）測量范圍： 位移：位移： 11999m（峰峰峰值）；速度：峰值）；速度： 0.1 199.9mm/S（有效值）；有效值）； 加速度：加速度： 0.1199.9m/S2（峰值）；高頻加速度：峰值）；高頻加速度： 0