2016年二級結(jié)構(gòu)工程師《專業(yè)考試》講義：第十二講　壓電式加速度傳感器

　　從物理學知道，一些晶體材料當受到壓力并產(chǎn)生機械變形時，在其相應的兩個表面上出現(xiàn)異號電荷，當外力去掉后，晶體又重新回到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應。

　　壓電式加速度傳感器是利用晶體的壓電效應而制成的。壓電式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)原理，壓電晶體片上是質(zhì)量塊，用硬彈簧將它們夾緊在基座上;質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的彈簧剛度由硬彈簧的剛度和晶體片的剛度組成，剛度很大，質(zhì)量塊的質(zhì)量較小，因而質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的固有頻率很高，可達數(shù)千赫茲，甚至可達100—200kHz.當傳感器的固有頻率遠遠大于所測振動的頻率時，質(zhì)量塊相對于外殼的位移就反映所測振動的加速度;質(zhì)量塊相對于外殼的位移乘上晶體的剛度就是作用在晶體上的動壓力，這個動壓力與壓電晶體兩個表面所產(chǎn)生的電荷量(或電壓)成正比，因此可以通過測量壓電晶體的電荷量來得到所測振動的加速度。

　　壓電式加速度傳感器用的放大器有電壓放大器和電荷放大器兩種。