該產(chǎn)品主要用于需要三個(gè)方向進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試并且又具有較高溫度的場(chǎng)合,如旋轉(zhuǎn)電機(jī),航空航天旋轉(zhuǎn)裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)等。
該設(shè)計(jì)使用的核心元件是均有高居里溫度(400℃以上)并且具有高壓電系數(shù)(約 300C/N)的壓電陶瓷,使得三向的靈敏度均在2.0pC/m/s2,其功能使用溫度上可以達(dá)到200℃,其溫度的穩(wěn)定性誤差不超過5%;在外形上簡單輕巧(見俯視圖),三個(gè)方向的測(cè)試接頭可根據(jù)傳感器自身的走向判斷。
中高溫三向壓電加速度計(jì),屬于振動(dòng)傳感器領(lǐng)域。該發(fā)明區(qū)別與其他產(chǎn)品的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面在測(cè)試的三個(gè)方向x、y、z上都采用技術(shù)含量比較高而且性能穩(wěn)定的剪切式設(shè)計(jì),保證了在三個(gè)方向上的各自橫向靈敏度都小于5%,有效的提高了測(cè)試的精度,同時(shí)三個(gè)方向的頻率響應(yīng)均達(dá)到5k以上(<10%);
加速度計(jì)由檢測(cè)質(zhì)量(也稱敏感質(zhì)量)、支承、電位器、彈簧、阻尼器和殼體組成。檢測(cè)質(zhì)量受支承的約束只能沿一條軸線移動(dòng),這個(gè)軸常稱為輸入軸或敏感軸。當(dāng)儀表殼體隨著運(yùn)載體沿敏感軸方向作加速運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)牛頓定律...
加速度計(jì)由檢測(cè)質(zhì)量(也稱敏感質(zhì)量)、支承、電位器、彈簧、阻尼器和殼體組成。檢測(cè)質(zhì)量受支承的約束只能沿一條軸線移動(dòng),這個(gè)軸常稱為輸入軸或敏感軸。當(dāng)儀表殼體隨著運(yùn)載體沿敏感軸方向作加速運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)牛頓定律...
測(cè)量振動(dòng)時(shí),磁電式速度傳感器與壓電加速度計(jì)的區(qū)別?謝謝
磁電式速度傳感器不需要物理接觸,通過磁電感應(yīng)原理來測(cè)量速度的,而壓電加速度計(jì)需要必要的物理接觸,通過感知力的大小而轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的速度顯示出來的,最大的區(qū)別應(yīng)該是這個(gè)吧,還希望高手多多指點(diǎn)!
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介紹了現(xiàn)有四臂壓電式加速度計(jì)的工作原理及ANSYS軟件在壓電式加速度計(jì)方面的應(yīng)用。將傳統(tǒng)的四臂壓電式加速度的懸臂梁改用溝槽式結(jié)構(gòu)。并使用ANSYS軟件進(jìn)行仿真分析,發(fā)現(xiàn)溝槽結(jié)構(gòu)的加速度計(jì)的靈敏度可以高達(dá)0.633 5mV/gn,遠(yuǎn)高于平坦基體表面結(jié)構(gòu)式加速度計(jì)的靈敏度(0.281 95mV/gn)。
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針對(duì)GOCE重力梯度衛(wèi)星中使用的靜電懸浮加速度計(jì),對(duì)其采用的八對(duì)電容極板冗余設(shè)計(jì)的位移傳感與反饋控制組合策略進(jìn)行了討論,并分析了其相對(duì)于CHAMP和GRACE重力衛(wèi)星中使用的同類型加速度計(jì)的可靠度改善程度。
壓電元件受力后產(chǎn)生的電荷量極其微弱,這電荷使壓電元件邊界和接在邊界上的導(dǎo)體充電 到電壓U=q/Ca(這里Ca是加速度計(jì)的內(nèi)電容)。要測(cè)定這樣微弱的電荷(或電壓)的關(guān)鍵是防止導(dǎo)線、測(cè)量電路和加速度計(jì)本身的電荷泄漏。換句話講,壓電加速度計(jì)所用的前置放大器應(yīng)具有極高的輸 入阻抗,把泄漏減少到測(cè)量準(zhǔn)確度所要求的限度以內(nèi)。
壓電式傳感器的前置放大器有:電壓放大器和電荷放大器。所用電壓放大器就是高輸入阻抗的比例放大 器。其電路比較簡單,但輸出受連接電纜對(duì)地電容的影響,適用于一般振動(dòng)測(cè)量。電荷放大器以電容作負(fù)反饋,使用中基本不受 電纜電容的影響。在電荷放大器中,通常用高質(zhì)量的元、器件,輸入阻抗高,但價(jià)格也比較貴。
從壓電式傳感器的力學(xué)模型看,它具有“低通”特性,原可測(cè)量極低頻的振動(dòng)。但實(shí)際上由于低頻尤其小振幅振動(dòng)時(shí),加速度 值小,傳感器的靈敏度有限,因此輸出的信號(hào)將很微弱,信噪比很低;另外電荷的泄漏,積分電路的漂移(用于測(cè)振動(dòng)速度和位 移)、器件的噪聲都是不可避免的,所以實(shí)際低頻端也出現(xiàn)“截止頻率”,約為0.1~1Hz左右。2100433B
壓電加速度計(jì)又稱壓電式加速度傳感器,它也屬于慣性式傳感器。它是利用某些物質(zhì)如石英晶體的壓電效應(yīng),在加速度計(jì)受振時(shí),質(zhì)量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。當(dāng)被測(cè)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于加速度計(jì)的固有頻率時(shí),則力的變化與被測(cè)加速度成正比。
常用的壓電式加速度計(jì)的結(jié)構(gòu)形式如圖1。S是彈簧,M是質(zhì)量塊,B是基座,P是壓電元件,R是夾持環(huán)。圖a是中央安裝壓縮型,壓電元件—質(zhì)量塊—彈簧系統(tǒng)裝在圓形中心支柱上,支柱與基座連接。這種結(jié)構(gòu)有高的共振頻率。然而基座B與測(cè)試對(duì)象連接時(shí),如果基座B有變形則將直接影響拾振器輸出。此外,測(cè)試對(duì)象和環(huán)境溫度變化將影響壓電元件,并使預(yù)緊力發(fā)生變化, 易引起溫度漂移。圖c為三角剪切形,壓電元件由夾持環(huán)將其夾牢在三角形中心柱上。加速度計(jì)感受軸向振動(dòng)時(shí),壓電元件承受切應(yīng)力。這種結(jié)構(gòu)對(duì)底座變形和溫度變化有極好的隔離作用,有較高的共振頻率和良好的線性。圖b為環(huán)形剪切型,結(jié)構(gòu)簡單,能做成極小型、高共振頻率的加速度計(jì),環(huán)形質(zhì)量塊粘到裝在中心支柱上的環(huán)形壓電元件上。由于粘結(jié)劑會(huì)隨溫度增高而變軟,因此最高工作溫度受到限制。