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浅析加速度振动传感器的三大分类
发布时间:2019-01-16   点击次数:227次
  加速度振动传感器按工作原理可分为压电式、压阻式和电容式。
  1、压电式加速度振动传感器
  压电式传感器是通过利用某些特殊的敏感芯体受振动加速度作用后会产生与之成正比的电荷信号的特性,来实现振动加速度的测量的,这种传感器一般都具有测量频率范围宽、量程大、体积小、重量轻、结构简单坚固、受外界干扰小以及产生电荷信号不需要任何外界电源等优点,它最大的缺点是不能测量零频率信号。
  1)按敏感芯体材料
  按敏感芯体材料分为压电晶体(一般为石英)和压电陶瓷两类。压电陶瓷比压电晶体的压电系数要高,而且各项机电系数随温度时间等外界条件的变化相对较小,因此一般更常用的是压电陶瓷。
  2)按敏感芯体结构形式
  按敏感芯体结构形式分为压缩式、剪切式和弯曲变形梁式。压缩式结构最简单,价格便宜,但是不能有效排除各种干扰;剪切式受干扰影响最小,目前最为常用,但是制造工艺要求较高,所以价格偏高;弯曲变形梁式比较少见,其结构能够产生较大的电荷输出信号,但是测量频率范围较低,受温度影响易产生漂移,因此不推荐使用。
  3)按信号输出的方式
  按信号输出的方式分为电荷输出式和低阻抗电压输出式(ICP)。电荷输出式直接输出高阻抗电荷信号,必须通过二次仪表转换成低阻抗电压读取,而高阻抗电荷信号较容易受干扰,所以对测试环境、连接线缆等的要求较高;而ICP型传感器内部安装了前置放大器,直接转换成电压信号输出,所以相对有信号质量好、噪声小、抗干扰能力强、能实现远距离测量等优点,目前正逐步取代电荷输出式传感器。
  2、压阻式加速度振动传感器
  压阻式传感器的敏感芯体为半导体材料制成电阻测量电桥来实现测量加速度信号,这种传感器的频率测量范围和量程也很大,体积小重量轻,但是缺点也很明显,就是受温度影响较大,一般都需要进行温度补偿。
  3、电容式加速度振动传感器
  电容式传感器中一般有个可运动质量块与一个固定电极组成一个电容,当受加速度作用时,质量块与固定电极之间的间隙会发生变化,从而使电容值发生变化。它的优点很突出,灵敏度高、零频响应、受环境(尤其是温度)影响小等,缺点也同样突出,主要是输入输出非线形对应、量程很有限以及本身是高阻抗信号源,需后继电路给予改善。
  相比之下,压电式传感器应用更为广泛一些,压阻式也有一定程度的应用,而电容式主要专用于低频测量。
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