收藏：淺談壓電加速度傳感器的結(jié)構(gòu)與安裝
2021-10-22
秦皇島昂揚(yáng)電子科技有限公司是集開發(fā)、科研、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)為一體的現(xiàn)代化企業(yè)。我公司主要生產(chǎn)ICP加速度傳感器、壓電加速度傳感器、加速度磁力座、信號(hào)調(diào)理器、傳感器專用附件，占地500多平米，擁有職工30人，是河北省地區(qū)專業(yè)的ICP加速度傳感器和壓電加速度傳感器的生產(chǎn)廠家。
常用的壓電加速度傳感器分為:彈簧、質(zhì)量塊、底座、壓電元件和夾緊環(huán)。壓電元件-質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)安裝在圓形中心立柱上，立柱與底座連接。這種結(jié)構(gòu)具有高諧振頻率。但是，當(dāng)?shù)鬃c測(cè)試對(duì)象連接時(shí)，如果底座變形，將直接影響振動(dòng)傳感器的輸出。
另外，測(cè)試對(duì)象和環(huán)境的溫度變化會(huì)影響壓電元件，使預(yù)緊力發(fā)生變化，容易引起溫度漂移。壓電元件通過夾緊環(huán)夾緊在三角形中心柱上。當(dāng)壓電加速度傳感器感測(cè)到軸向振動(dòng)時(shí)，壓電元件承受剪切應(yīng)力。這種結(jié)構(gòu)對(duì)基底的變形和溫度變化有很好的隔離效果，諧振頻率高，線性度好。環(huán)剪式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以做成極小尺寸、高諧振頻率的加速度計(jì)，環(huán)質(zhì)量粘在安裝在中柱上的環(huán)形壓電元件上。較高工作溫度受到限制，因?yàn)檎澈蟿?huì)隨著溫度的升高而軟化。
壓電加速度傳感器的使用上限頻率取決于幅頻曲線中的共振頻率，一般小阻尼的壓電加速度傳感器，上限頻率若取為共振頻率的1/3，便可確保幅值過失低于1dB（即12%）；若取為共振頻率的1/5，則可確保幅值過失小于0.5dB（即6%），相移小于30。但共振頻率與壓電加速度傳感器的固定情況有關(guān)，壓電加速度傳感器出廠時(shí)給出的幅頻曲線是在剛性連接的固定情況下得到的。實(shí)際使用的固定方法往往難于抵達(dá)剛性連接，因此共振頻率和使用上限頻率都會(huì)有所下降。其間選用鋼螺栓固定，是使共振頻率能抵達(dá)出廠共振頻率的較好方法。
螺栓不得全部擰入基座螺孔，避免引起基座變形，影響壓電加速度傳感器的輸出。在裝置面上涂一層硅脂可增加不平整裝置外表的連接可靠性。需求絕緣時(shí)可用絕緣螺栓和云母墊片來固定壓電加速度傳感器，但墊圈應(yīng)盡量簿。用一層簿蠟把壓電加速度傳感器粘在試件平整外表上，也可用于低溫（40℃以下）的場(chǎng)合。手持探針測(cè)振方法,在多點(diǎn)測(cè)驗(yàn)時(shí)使用特別便利，但丈量過失較大，重復(fù)性差，使用上限頻率一般不高于1000Hz。用專用磁鐵固定壓電加速度傳感器，使用便利，多在低頻丈量中使用。此法也可使壓電加速度傳感器與試件絕緣。用硬性粘接螺栓或粘接劑的固定方法也長(zhǎng)使用。某種典型的壓電加速度傳感器選用上述各種固定方法的共振頻率別離約為：鋼螺栓固定法31kHz，云母墊片28kHz，涂簿蠟層29kHz，手持法2kHz，磁鐵固定法7kHz。
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