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浅析PE加速度传感器的工作原理

发布时间:2022-08-23 点击次数:180
  PE加速度传感器可用于各种设备的振动测量,相比磁电式速度传感器频响更为宽广、体积更小,是振动测量的选择。传感器内装PE电荷转电压电路,隔离的二芯低阻抗电压输出,可配接两芯屏蔽电缆远距离传输,与仪表连接简单可靠。
  PE加速度传感器的工作原理是:将质量块的加速度转换为其对压电材料所施加的力,通过测得该力的大小从而换算出加速度的值。测量时,传感器与被测物刚性固定在一起,当被测物振动时,传感器与基座也会产生相同的振动。由于质量块的质量相对较小,而弹簧的刚度相对很大,所以可认为质量块的惯性很小。因此质量块感受到与传感器基座相同的振动,并受到与加速度方向相反的惯性力的作用。于是,质量块就有一正比于加速度的交变力作用在压电片上,使其两个表面产生交变电荷。当振动频率远低于传感器的固有频率时,传感器的输出电荷与作用力成正比,亦即与被测物的加速度成正比。
  由于PE传感器的输出量为电荷,因此其后端必须与电荷放大器或电压放大器连接,才能将电荷信号转换为电压信号,此电压信号经过后级放大、滤波等调理电路即可送入示波器等设备。由于PE传感器的输出阻抗较高,易受输出的电荷信号易受噪声干扰,因此必须使用特殊的低噪声电缆。
  PE加速度传感器的结构组成:两片压电片组成了其压电元件,表面有镀银层,中间夹有一金属片,并焊有输出引线,另一输引线直接与基座相连。压电片上放有一个比重较大的质量块,并用一硬弹簧或螺栓对其施加预载荷。整个组件封装在一个金属壳体内部,基座一般较为厚重且刚度大。

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