淺析PE加速度傳感器的工作原理

發(fā)布時(shí)間:2024-03-07
pe加速度傳感器可用于各種設(shè)備的振動(dòng)測(cè)量,相比磁電式速度傳感器頻響更為寬廣、體積更小,是振動(dòng)測(cè)量的選擇。傳感器內(nèi)裝pe電荷轉(zhuǎn)電壓電路,隔離的二芯低阻抗電壓輸出,可配接兩芯屏蔽電纜遠(yuǎn)距離傳輸,與儀表連接簡(jiǎn)單可靠。pe加速度傳感器的工作原理是:將質(zhì)量塊的加速度轉(zhuǎn)換為其對(duì)壓電材料所施加的力,通過(guò)測(cè)得該力的大小從而換算出加速度的值。測(cè)量時(shí),傳感器與被測(cè)物剛性固定在一起,當(dāng)被測(cè)物振動(dòng)時(shí),傳感器與基座也會(huì)產(chǎn)生相同的振動(dòng)。由于質(zhì)量塊的質(zhì)量相對(duì)較小,而彈簧的剛度相對(duì)很大,所以可認(rèn)為質(zhì)量塊的慣性很小。因此質(zhì)量塊感受到與傳感器基座相同的振動(dòng),并受到與加速度方向相反的慣性力的作用。于是,質(zhì)量塊就有一正比于加速度的交變力作用在壓電片上,使其兩個(gè)表面產(chǎn)生交變電荷。當(dāng)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于傳感器的固有頻率時(shí),傳感器的輸出電荷與作用力成正比,亦即與被測(cè)物的加速度成正比。
由于pe傳感器的輸出量為電荷,因此其后端必須與電荷放大器或電壓放大器連接,才能將電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),此電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)后級(jí)放大、濾波等調(diào)理電路即可送入示波器等設(shè)備。由于pe傳感器的輸出阻抗較高,易受輸出的電荷信號(hào)易受噪聲干擾,因此必須使用特殊的低噪聲電纜。
pe加速度傳感器的結(jié)構(gòu)組成:兩片壓電片組成了其壓電元件,表面有鍍銀層,中間夾有一金屬片,并焊有輸出引線,另一輸引線直接與基座相連。壓電片上放有一個(gè)比重較大的質(zhì)量塊,并用一硬彈簧或螺栓對(duì)其施加預(yù)載荷。整個(gè)組件封裝在一個(gè)金屬殼體內(nèi)部,基座一般較為厚重且剛度大。
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