压电式加速度计
压电式加速度计

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压电式加速度计是一种基于压电效应的振动测量传感器,广泛应用于工业测试和科研领域。其核心原理是利用压电材料(如石英晶体或压电陶瓷)在受到机械振动或加速度作用时产生电荷的特性,将机械量转换为电信号。

核心特点

  1. 高频响应:具有极宽的频率范围,特别适合高频振动和瞬态冲击测量。
  2. 无源工作:无需外部供电(纯电荷输出型),结构简单,耐高温性能优异。
  3. 高灵敏度:对微小振动或剧烈冲击都能产生清晰的电荷响应。

主要分类

根据内部结构和信号处理方式,主要分为两类:
  • 电荷输出型(PE):输出高阻抗的微弱电荷信号,必须配合外置电荷放大器使用,适合极端高温环境。
  • IEPE型(ICP®):内置微型集成电路,将电荷转换为低阻抗电压信号,支持二线制长距离传输,是目前工业界的主流选择。

典型应用

  • 冲击与跌落测试:如手机、电子产品跌落试验,汽车碰撞测试。
  • 高频振动分析:航空航天器结构测试、精密机床模态分析。
  • 恶劣环境测试:发动机台架测试、燃气轮机监测(需选用耐高温石英晶体型号)。

选型关键参数

  • 灵敏度:电荷型单位为 pC/g,IEPE型为 mV/g。
  • 频率范围:决定了能测量的振动频率上下限。
  • 量程:最大可承受的加速度值(g)。
  • 安装方式:螺栓固定(刚性最好)、磁吸、胶粘或探针式。