最常用的振動(dòng)加速度傳感器是壓電式加速度計(jì)。這種類型的傳感器具有非常廣泛的動(dòng)態(tài)測量規(guī)模。還有許多其他類型的加速度計(jì)被用于測量很低頻率的加速度,例如轎車的制動(dòng),提升機(jī)的運(yùn)行狀況,甚至于地球發(fā)生的重力加速度。這些測量項(xiàng)目主要依托壓阻、電容和伺服技能。耐特恩傳感網(wǎng)今天為大家介紹一下MMF的壓電式加速度傳感器以及Dynalabs的壓阻/電容式加速度傳感器
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壓電式加速度傳感器
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壓電式加速度計(jì)堅(jiān)固耐用,結(jié)構(gòu)緊湊,頻率響應(yīng)規(guī)模寬,適用于監(jiān)測滾動(dòng)軸承等很高頻率的振動(dòng)。壓電式加速度傳感器是慣性式傳感器,采納在機(jī)器外殼安裝的結(jié)構(gòu)。
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壓電傳感器這些固有特性是因?yàn)檫\(yùn)用壓電材料作為靈敏元件。傳感器的震動(dòng)質(zhì)量塊在加速度作用下發(fā)生慣性力,這個(gè)力對具有一定剛度的壓電元件發(fā)生壓電效應(yīng)。在低于震動(dòng)質(zhì)量固有頻率的一個(gè)頻率規(guī)模內(nèi),傳感器輸出的電量與加速度成正比。壓電加速度計(jì)的典型頻率響應(yīng)如下圖所示。
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?電阻/壓阻式加速度傳感器
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電阻式加速度計(jì)運(yùn)用應(yīng)變計(jì)作為靈敏元件。當(dāng)?shù)鬃患铀贂r(shí),經(jīng)過懸臂梁傳送的力使質(zhì)量塊發(fā)生加速度。用應(yīng)變計(jì)測量梁的撓曲,為取最大靈敏度,一般采用壓阻式應(yīng)變計(jì),并且由四個(gè)應(yīng)變計(jì)組成惠斯登電橋。在殼體內(nèi)灌注阻尼流體,作為振動(dòng)阻尼。這種加速度計(jì)的測量規(guī)模達(dá)到士1000g。可是,它的固有頻率一般較低,運(yùn)用頻率的上限僅為幾百赫茲。雖然某些產(chǎn)品的頻率上限可達(dá)1~2kHz,可是比壓電傳感器的頻率上限低許多。應(yīng)變計(jì)加速度計(jì)的價(jià)格比壓電加速度計(jì)便宜許多。
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現(xiàn)代壓阻加速度計(jì)采用MEMS(微型機(jī)電體系)技能制作。在這種加速度計(jì)中,應(yīng)變計(jì)被直接分散到撓曲元件上,因此半導(dǎo)體硅既是撓曲原件又是傳感元件。因?yàn)閾锨膭偠却?,所以頻率規(guī)模廣。同時(shí)具有尺寸小,靈敏度高(壓阻應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù)是金屬應(yīng)變計(jì)的25~50倍),信噪比大,線性和穩(wěn)定性好的特色。假如進(jìn)行恰當(dāng)?shù)臏囟妊a(bǔ)償,工作溫度為一20~120℃。
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電容式加速度傳感器
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電容式加速度傳感器
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MEMS電容式加速度計(jì)的靈敏元件用靜電鍵合工藝構(gòu)成平板電容器,具有頻響規(guī)模寬,低頻直至零頻,性能穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,運(yùn)用方便的特色。內(nèi)置電子電路,供給高電平、低阻抗輸出。雖然設(shè)計(jì)的加速度測量值較低,可是可以接受很大的加速度沖擊。適用于彈道監(jiān)督、結(jié)構(gòu)評估、顫振實(shí)驗(yàn),轎車懸架和制動(dòng)器實(shí)驗(yàn)等使用。
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