一文了解压电式加速度传感器的工作原理和应用

加速度传感器从原理上分为MEMS加速度传感器、IEPE加速度传感器、电荷加速度传感器、压阻式加速度传感器等；

本文下文将介绍压电式加速度传感器:

一、什么是压电原理

压电现象是一种材料在受到机械应力时产生电势的一种能力，这表现为会通过晶体点阵分离出电荷的形式；

如果材料不短路，产生的电荷会在材料表面引起电压；这个词来自希腊字piezien，这意味着挤或压。

二、压电式加速度传感器

1、传感器设计

所有压电器件的有源元件是一块压电材料，有基于各种晶体切割和材料的许多不同传感器设计通常有下面2种:

➢ 电压模式(不同的叫法：IEPE, LIVM, ICP, Piezotron, Isotron)；

➢ 电荷模式可以分为三轴加速度传感器，三轴加速度传感器；

2、什么叫压电式传感器

传感器把某种能量表现形式转为另外一种，在这种情况下压电式传感器是把机械量转为电子量的一种形式；

➢ 压电传感器的前缀“piezo”就是希腊词，意思是压；

➢ 当有力施加在材料上就会产生电荷，就显示为压电效应；

3、电压模式（IEPE）传感器输入/输出特色

➢ 输入:18–24直流电压, 2-20mA恒流源

如果输入超出上面的参数范围，会极容易损坏传感器;

➢ 输出:电压值比例于加速度或振动值

备注：IEPE或电压模式的传感器都是2线制（即是信号和供电同一根线，和地线）;

4、IEPE加速度传感器频率响应

➢ 低频响应是由传感器确定的

➢ 厂家已设置好不能更改

➢ 在生产的时候能被改变

➢ 高频响通常是高的固有频率

➢ 滤波或信号调理仪会影响传感器的频率响应

➢ 高灵敏度传感器通常都是低的固有频率

➢ 低灵敏度传感器通常都是高的固有频率

5、加速度传感器安装方式

➢ 螺栓安装，宜高频率响应

➢ 胶水粘贴底座安装，较好的频率响应

➢ 磁座安装方便，有限的频率响应

➢ 磁座安装于环氧化物上，磁座安装办法

6、不同安装方式的加速度传感器频响效果

三、压电式加速度传感器产品应用

➢ 环境测试实验室

➢ 汽车测试及NVH

➢ 模态和结构分析

➢ 监控系统和状态检修

➢ 飞行试验

➢ 发动机，试验间，高温

➢ 工业机械状态检修

➢ 电子设备/信号调理

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