壓電式振動(dòng)傳感器是試驗(yàn)機(jī)振動(dòng)測(cè)試常用的傳感器之一。相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)提出了振動(dòng)加速度測(cè)量傳感器改裝要求,但是往往因?yàn)閷?duì)其中的概念理解不透,造成一些不合理的安裝方式,在一定程度上影響了測(cè)試精度。
要正確理解和貫徹標(biāo)準(zhǔn)要求,必須了解有關(guān)背景知識(shí),如傳感器的測(cè)試原理、構(gòu)造和基本特性等方面。
一些介質(zhì)在沿一定方向上施加機(jī)械壓力而產(chǎn)生變形時(shí),其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象,同時(shí)其表面產(chǎn)生電荷,當(dāng)外力去掉以后,材料內(nèi)部的電場(chǎng)和表面電荷也隨之消失,這種特性稱為壓電效應(yīng)。壓電式振動(dòng)傳感器是利用這一特性,把基體感受到的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能量輸出。
壓電式振動(dòng)傳感器能夠精確地檢測(cè)寬范圍的動(dòng)態(tài)加速度,因此可以用來(lái)測(cè)量瞬態(tài)沖擊過(guò)程外, 還可用來(lái)測(cè)量正弦振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)。但是,壓電式振動(dòng)傳感器不適用于穩(wěn)態(tài)測(cè)量的場(chǎng)合,例如地球引力、慣性制導(dǎo)或諸如發(fā)動(dòng)機(jī)加速度及制動(dòng)等緩慢變化的瞬態(tài)過(guò)程。
靈敏度,加速度計(jì)的靈敏度定義為電輸出與機(jī)械輸入之比。從傳感器結(jié)構(gòu)可知,靈敏度是有方向性的。由于傳感器的制造誤差,靈敏度方向與幾何軸不一致,靈敏度矢量可分解成軸向靈敏度和橫向靈敏度兩部分
真正代表壓電式振動(dòng)傳感器靈敏度的是電荷靈敏度,它不受傳感器內(nèi)部電容變化和電纜長(zhǎng)度變化的影響,只取決于壓電材料的壓電常數(shù),一般電荷靈敏度每年下降小于1%。
壓電式振動(dòng)傳感器實(shí)質(zhì)上是固態(tài)器件,它們非常堅(jiān)固和耐用,在誤用的情況下一般也不會(huì)引起損壞。在傳感器內(nèi)部,沒(méi)有調(diào)整部件,增加了傳感器的可靠性和可重復(fù)性,能夠用于極其惡劣的環(huán)境下。
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