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chang用的振動加速度傳感器是壓電式加速度計。這種類型的傳感器具有非常廣泛的動態(tài)測量范圍。還有很多其他類型的加速度計被用于測量很低頻率的加速度，例如汽車的制動，提升機的運行狀態(tài)，甚至于地球產生的重力加速度。這些測量項目主要依靠壓阻、電容和伺服技術。
壓電式加速度傳感器
壓電式加速度計堅固耐用，結構緊湊，頻率響應范圍寬，適用于監(jiān)測滾動軸承等很高頻率的振動。壓電式加速度傳感器是慣性式傳感器，采取在機器外殼安裝的結構。
壓電傳感器這些固有特性是因為使用壓電材料作為敏感元件。傳感器的震蕩質量塊在加速度作用下產生慣性力，這個力對具有一定剛度的壓電元件產生壓電效應。在低于震蕩質量固有頻率的一個頻率范圍內，傳感器輸出的電量與加速度成正比。壓電加速度計的典型頻率響應如下圖所示。
壓電效應與壓電材料
某些材料受到一定方向的外力F而發(fā)生變形時，在一定表面上產生電荷q，當外力撤銷后，恢復到不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應。相反，如果這些材料在極化方向被外電場作用，就會在一定方向產生機械變形或應力，如果撤除外電場，這些變形或應力也隨之消失，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應，即電致伸縮效應。壓電敏感元件是由壓電材料表面鍍金屬膜構成的，其等效電路為電容器，如下圖所示。
如果從晶體中切下一個平行六面體，并使其晶面分別平行于z、y和z軸。這個晶片在自然狀態(tài)下不顯電性，受外力作用時，將沿x軸方向形成電場，其電荷分布于垂直于z軸的平面。沿z軸方向加力F、產生縱向壓電效應，沿y軸加力F，產生橫向壓電效應，沿相對兩平面加力產生切向壓電效應，如下圖所示。
根據(jù)傳感器的工作模式，壓電加速度計可以分為兩種主要類型∶內置電子儀器壓電型，即IEPE（Internalelectronicpiezoelectric，內置電子儀器的壓電型）型，包含內置微電子信號調理器;而電荷型加速度計只有自源式的壓電敏感元件。
電阻/壓阻式加速度傳感器
電阻式加速度計使用應變計作為敏感元件。當?shù)鬃患铀贂r，通過懸臂梁傳送的力使質量塊產生加速度。用應變計測量梁的撓曲，為取大靈敏度，通常采用壓阻式應變計，并且由四個應變計組成惠斯登電橋。在殼體內灌注阻尼流體，作為振蕩阻尼。這種加速度計的測量范圍達到士1000g。然而，它的固有頻率一般較低，使用頻率的上限僅為幾百赫茲。雖然某些產品的頻率上限可達1～2kHz，但是比壓電傳感器的頻率上限低很多。應變計加速度計的價格比壓電加速度計便宜很多。
現(xiàn)代壓阻加速度計采用MEMS（Micro-electro-mechanicalSystems，微型機電系統(tǒng)）技術制造。在這種加速度計中，應變計被直接擴散到撓曲元件上，因此半導體硅既是撓曲原件又是傳感元件。因為撓曲原件的剛度大，所以頻率范圍廣。同時具有尺寸小，靈敏度高（壓阻應變計的靈敏系數(shù)是金屬應變計的25～50倍），信噪比大，線性和穩(wěn)定性好的特點。如果進行適當?shù)臏囟妊a償，工作溫度為一20～120℃。
電容式加速度傳感器
MEMS電容式加速度計的敏感元件用靜電鍵合工藝構成平板電容器，具有頻響范圍寬，低頻直至零頻，性能穩(wěn)定，結構堅固，使用方便的特點。內置電子電路，提供高電平、低阻抗輸出。雖然設計的加速度測量值較低，但是能夠承受很大的加速度沖擊。適用于彈道監(jiān)視、結構評估、顫振試驗，汽車懸架和制動器試驗等應用。
伺服式加速度傳感器
伺服式加速度計即力平衡式加速度計，其工作原理如下圖所示。
在這種裝置中，加速度引起擺塊的輕微移動。該移動被位置敏感元件測量，并且通過反饋網絡產生驅動扭矩馬達的電壓，使得擺塊向回移動，接近它的初始位置。所需的扭矩與加速度成正比，所以用于驅動扭矩馬達的電壓就是加速度的度量。伺服加速度計非常精que，大量地應用于飛機導航系統(tǒng)和衛(wèi)星控制系統(tǒng)。它的線加速度測量范圍可達到50g，并且還可以測量角加速度。由于其固有頻率低，通常低于200Hz，所以主要用于靜態(tài)和低頻的測量。
(來源：網絡，版權歸原作者)
