压电式加速度传感器

压电式加速度传感器又称压电加速度计,在振动测试领域中是应用*广泛的传感器之一。它是利用某些物质如石英晶体的压电效应，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则力的变化与被测加速度成正比。

结构

常用的压电式加速度传感器的结构形式如图所示。S是弹簧，M是质块，B是基座，P是压电元件，R是夹持环。
中央安 装压缩型，压电元件—质量块—弹簧系统装在圆形中心支柱上，支柱与基座连接。这种结构有高的共振频率。然而基座B与测试对 象连接时，如果基座B有变形则将直接影响拾振器输出。此外，测试对象和环境温度变化将影响压电元件，并使预紧力发生变化，易引起温度漂移。
环形剪切型，结构简单，能做成*小型、高共振频率的加速度计，环形质量块粘到装在中心支柱上的环形压电元件上。由于粘结剂会随温度增高而变软，因此*高工作温度受到限制。
为三角剪切形，压电元件由夹持环将其夹牢在三角形中心柱上。加速度计感受轴向振动时，压电元件承 受切应力。这种结构对底座变形和温度变化有*好的隔离作用，有较高的共振频率和良好的线性。

特点

1.体积小
2.重量轻
3.寿命长
4.安装方便
5.不易损坏
6.工作频带宽

原理

压电式加速度传感器是利用某些物质如石英晶体的压电效应，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则力的变化与被测加速度成正比。
由于压电式传感器的输出电信号是微弱的电荷，而且传感器本身有很大内阻，故输出能量甚微，这给后接电路带来一定困难。 为此，通常把传感器信号先输到高输入阻抗的前置放大器。经过阻抗变换以后，方可用于一般的放大、检测电路将信号输给指示 仪表或记录器。

应用

压电式加速度传感器在现代生产生活中被应用于许许多多的方面，如提电脑的硬盘抗摔保护，目前用的数码相机和摄像机里，也有加速度传感器，用来检测拍摄时候的手部的振动，并根据这些振动，自动调节相机的聚焦。
压电加速度传感器还应用于汽车安全气囊、防抱死系统、牵引控制系统等安全性能方面。
概括起来，加速度传感器可应用在控制，手柄振动和摇晃，仪器仪表，汽车制动启动检测，地震检测，报警系统，玩具，结构物、环境监视，工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析；鼠标，高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。

常见性能参数

工作温度 -196～+200℃
测量范围 0.001～800MPa
重复性 0.5～1%FS
灵敏度 0.2～1000PC/MPa
非线性 0.3～1%FS
迟滞 1%FS
固有频率 75～500kHz
温度漂移 0.02～0.5% FS /℃
加速度灵敏度 0.01～100MPa/g
灵敏度温度系数 0.02～0.5%/℃