8711-01-500壓電式加速度傳感器工作原理

大家好，我是【廣州工控傳感★科技】8711-01-500傳感器事業(yè)部，張工。

8711-01-500是一款能夠測(cè)量加速度的傳感器。它通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和自適應(yīng)電路組成。在傳感器加速過(guò)程中，利用牛頓第二定律通過(guò)測(cè)量質(zhì)量塊上的慣性力得到加速度值。根據(jù)傳感器敏感元件的不同，常見(jiàn)的加速度傳感器有電容式、電感式、應(yīng)變式、壓阻式、壓電式等，常用的是壓電式。

壓電加速度傳感器結(jié)構(gòu)

當(dāng)某些晶體、8711-01-500傳感器受到一定方向的外力作用時(shí)，內(nèi)部晶格會(huì)產(chǎn)生極化，同時(shí)在晶體的兩個(gè)表面上會(huì)產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷。 除去外力后，又恢復(fù)到原來(lái)的不帶電狀態(tài)。 當(dāng)力的方向改變時(shí)，產(chǎn)生的電荷的極性也會(huì)改變。 晶體受力產(chǎn)生的電荷量與外力大小成正比，外力大小與物體運(yùn)動(dòng)加速度大小成正比：F=ma，這種現(xiàn)象稱為 正壓電效應(yīng)。 相反，如果對(duì)晶體施加交變電場(chǎng)，晶體本身就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形，稱為逆壓電效應(yīng)，也稱為電致伸縮效應(yīng)。

壓電加速度計(jì)的頻響范圍極寬，可達(dá)幾十KHz，測(cè)量范圍極大，可達(dá)幾十萬(wàn)g。 多用于高頻振動(dòng)檢測(cè)，如齒輪、滾動(dòng)軸承等的接觸測(cè)量。一般與電荷放大器配合使用，電荷放大器前面的連接電纜更容易受到干擾。 現(xiàn)在，8711-01-080加速度傳感器（如PCB）將放大電路集成到傳感器中，使外界干擾極小，可靠性大大提高。

8711-01-500

傳感器的選擇側(cè)重于頻率響應(yīng)、信噪比、靈敏度和要測(cè)量的信號(hào)強(qiáng)度。 8711-01-080 加速度計(jì)的頻率范圍必須與機(jī)器各個(gè)機(jī)械部件產(chǎn)生的頻率相匹配，否則必須選擇另一個(gè)傳感器并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)膮?shù)。 比如要測(cè)量2000Hz以上的速度參數(shù)，就需要選擇集成速度的8711-01-080加速度傳感器來(lái)獲取信號(hào)。 要得到速度的時(shí)間波形，需要從速度傳感器獲取信號(hào)，或者對(duì)加速度傳感器的信號(hào)進(jìn)行模擬積分。

固定在外殼內(nèi)的永磁體與外殼和振動(dòng)物體一起振動(dòng)，彈簧固定的線圈不與磁鐵同步運(yùn)動(dòng)，磁力線被線圈以一定速度切割，從而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì) 輸出。 輸出電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的大小和線圈參數(shù)（這里都是常數(shù)）和線圈切割磁力線的速度成正比，所以我們可以得到輸出電動(dòng)勢(shì)與運(yùn)動(dòng)成正比 磁鐵的速度，即：8711-01- 080傳感器的輸出電壓與被測(cè)物體的振動(dòng)速度成正比。