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压电式加速度传感器的工作原理
日期：2025-02-11 09:46
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摘要：压电式加速度传感器是以某些晶体元件受力后会在其两个表面产生不同电荷的压电效应为转换原理。
某些晶体，当沿着一定的方向受到外力的作用的时候，其内部的晶格会发生变化，产生极化现象，同时在晶体的两个表面上便产生了符号相反的电荷；当外力去掉以后，就又恢复到原来的不带电状态；当作用力方向改变时，所产生的电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比，而力的大小与物体的运动加速度大小成正比：F＝ma，上述现象称为正压电效应。反之，如对晶体施加一交变电场，晶体本身将产生机械变形，这称为逆压电效应，亦称电致伸缩效应（应用在电声器材如喇叭、超声波探头等）。
压电加速度计的频响范围极宽，ZUI高可达几十KHz，测量范围特大，ZUI大可达十几万个g，多用于高频振动检测中，如齿轮、滚动轴承等的接触式测量中。一般需与电荷放大器配合使用，且电荷放大器前的连接电缆较易受到干扰。现在，有些加速度传感器（如PCB）把放大电路集成到传感器内，这样一来，外界干扰的影响极小，可靠性也得到了大幅度的提高。
