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技术文章

加速度传感器
一、        概    述
 
压电式加速度传感器（下称加速度计），可广泛用于航空航天、国防**、冶金机械、车辆运输、桥梁船舶、土木建筑、教学实验等方面的振动与冲击测量，它具有频响宽，灵敏度高、横向灵敏度小和抗外界干扰能力强的优点。加速度计由底座、质量块、敏感元件和外壳组成。加速度传感器的作用是与电荷放大器配套，真实复原被测信号。工作原理是利用压电陶瓷的压电效应而制造出的一种机电换能产品。
加速度传感器命名方式

KD111X X X

 
T
两向
防水
浮地
绝缘型
三向
内置电路（IC）
特殊产品
个位电荷/电压灵敏度(Unit单位为ms-2)
十位电荷/电压灵敏度(Unit单位为ms-2)
百位电荷/电压灵敏度(Unit单位为ms-2)*
加速度计代号
N
F
GJ
S
L
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

注：5位数传感器为电压灵敏度≥10V，电荷灵敏度>1万pC
 
二、参数说明及工作原理
 
1.电荷灵敏度
加速度计一般采用PZT压电陶瓷材料，利用晶体材料在承受一定方向的应力或形变时，其极化面会产生与应力相应的电荷，压电元件表面产生的电荷正比于作用力，因此有   
Q=dF
其中，Q为电荷量，d为压电元件的压电常数，F为作用力。
加速度计的电荷灵敏度则是加速度计输出的电荷量与其输入的加速度值之比。电荷量的单位取pC，加速度单位为m/s2­。(1g=9.8m/s2)
2.电压灵敏度
如果要换算加速度计的电压灵敏度，则可用下面公式得到
                        Sq
                  Sa =        (v/ms-2)
                        Ca
Sq为电荷灵敏度，单位pC/ms-2；Ca为电容量，单位pF。Sa电压灵敏度单位V。
3.频率响应
（1）谐振频率，为加速度计安装时的共振频率，随产品附有谐振频率曲线（低频传感器不附图）。
（2）频率响应一般采用谐振频率的1/3—1/5。加速度计频响在1/3谐振频率时，频响与参考灵敏度偏差≤1dB，（误差<10%）。频响在1/5谐振频率时，频响与参考灵敏度≤ 0.5dB（误差<5%­）。
我公司传感器频响均以1/3谐振频率计算。
4.*大横向灵敏度比
加速度计受到垂直于安装轴线的振动时，仍有信号输出，即垂直于轴线的加速度灵敏度与轴线加速度之比称横向灵敏度。
5. 电荷输出的压电式加速度计配合电荷放大器，其系统的低频响应下限主要取决于放大器的频响。
 
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