結(jié)構(gòu)工程師《二級(jí)專業(yè)課》精選考點(diǎn)（3）

壓電式加速度傳感器

從物理學(xué)知道，一些晶體材料當(dāng)受到壓力并產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，在其相應(yīng)的兩個(gè)表面上出現(xiàn)異號(hào)電荷，當(dāng)外力去掉后，晶體又重新回到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。

壓電式加速度傳感器是利用晶體的壓電效應(yīng)而制成的。壓電式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)原理，壓電晶體片上是質(zhì)量塊，用硬彈簧將它們夾緊在基座上;質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的彈簧剛度由硬彈簧的剛度和晶體片的剛度組成，剛度很大，質(zhì)量塊的質(zhì)量較小，因而質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的固有頻率很高，可達(dá)數(shù)千赫茲，甚至可達(dá)100—200kHz.當(dāng)傳感器的固有頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所測(cè)振動(dòng)的頻率時(shí)，質(zhì)量塊相對(duì)于外殼的位移就反映所測(cè)振動(dòng)的加速度;質(zhì)量塊相對(duì)于外殼的位移乘上晶體的剛度就是作用在晶體上的動(dòng)壓力，這個(gè)動(dòng)壓力與壓電晶體兩個(gè)表面所產(chǎn)生的電荷量(或電壓)成正比，因此可以通過(guò)測(cè)量壓電晶體的電荷量來(lái)得到所測(cè)振動(dòng)的加速度。

壓電式加速度傳感器用的放大器有電壓放大器和電荷放大器兩種。