围观~四大加速度传感器你了解吗?

来源:原创作者:编辑:admin2020-07-03 12:07

  原标题:围观~四大加速度传感器你了解吗?

  【环球自动化网】近年来随着航空、航天等各种工程技术的发展,越来越多的场合需要取得精确地动态数据,其中振动、冲击、压力、声强等参数的测量占有重要的地位。各种传感器、信号适调仪、分析、记录、处理仪器就是为了满足这种要求而发展起来的,其中第一是传感器是获得准确、真实数据的第一关;第二将所需测量的物理量转换为便于测量的物理量是使用传感器的目的。

  在传感技术的发展过程中,敏感元件的制作技术起着决定的作用,正是由于各种铁电材料的研制成功,高质量硅应变敏感元件、电容敏感元件的研制成功,硅片微细加工技术的成功,才使得有可能制成各种高质量的新型传感器。

  今天,在振动、冲击测量方面,广泛使用的是各种结构型式的压电式、集成电路压电式、压阻式和变电容式加速度传感器。

  

  集成电路式压电加速度传感器

  集成电路式压电加速度传感器的制成是微电子学技术的发展结果,在这种传感器的壳体内装有微电子信号适调电路,因此做到了低阻抗输出,输出信号大,对电缆和接头带来的干扰信号很不敏感,对各种环境因素不敏感,用一根双线电缆或两根塑料皮绞合线可同时起到供电和传输信号的作用,使用长电缆也不会降低灵敏度,不会增加噪声,结构简单,造价低,且改善了性能,特别适用于各种工程现场和需要远距离测量的地方,对灵敏度高的甚至可以直接接记录仪器,使用方便。Endevco称这种传感器为ISOTRON,下图为等效电路图。

  压电式加速度传感器

  压电式加速度传感器是一种自发式传感器,其输出电荷与所感受的加速度成正比。它具有精确度高、频响宽、动态范围大、尺寸小、重量轻、寿命长、易于安装、稳定性好等特点。可以采用天然石英,经过适当切割构成敏感元件,但灵敏度低,造价高。目前常用的是铁电材料,这是一种经过人工极化处理而具有压电性质的人工陶瓷,采用良好的配制烧结工艺可以得到很高的压电灵敏度和工作温度,经过老化处理后可以保证长期温度稳定性,它易于制成各种形状的敏感元件,已先后制成了各种结构形式的加速度传感器。

  单端压缩式具有灵敏度高,共振频率高的特点,适用于一般测量。基座隔离压缩式可把基座耦合的影响减到最小,更适合于低振级的测量,也适合于安装面上有应变或温度不稳定的地方。

  环形剪切式具有尺寸小,重量轻的特点,适于测量冲击或轻小结构件的振动,因敏感元件与底座很好的隔离,故能有效地避开底座弯曲和噪声的影响,因敏感元件只受剪切作用,就减小了热释电效应。中心孔安装环形剪切式可任意选定接线方向。隔离剪切式采用了多块晶体和无源补偿片,提高了灵敏度,扩宽了温度范围,保证了稳定性,具有最高的信噪比。