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压电式速度传感器的工作原理

2021-04-20

  压电式速度传感器的传感元件为压电晶体。若沿压电晶体的极化方向施加一外力使其变形,则压电晶体内部发作极化,受力的两端面呈现极性相反的电荷,若撤去外力,则压电晶体恢复到初始状态,这就是正压电效应。若沿压电晶体的极化方向施加一电场,则压电晶体呈现变形,若撤去电场,则压电晶体恢复到初始状态,这就是逆压电效应。压电式速度传感器就是应用了压电晶体的正压电效应,将机械能转换为电能,从而完成对振动加速度信号的丈量。

  压电式速度传感器常见的构造方式有中心紧缩式、环形剪切式、三角剪切式。丈量被测对象振动大小时,需选择测点并将加速度传感器装置可靠。将压电式速度传感器的压电晶体看做理想弹性体,疏忽压电晶体与壳体之间衔接胶层的质量,只思索胶层的阻尼系数,并将压电式速度传感器一端简化为自在端、一端简化为固定端,则可得到其工作时的力学简化模型。

  压电式速度传感器的构造型犬有紧缩型、剪切型和弯曲型三种,其敏感元件是压电晶体片,晶体片上压一个质量块,用一个刚度较大的弹簧对这个质量块施加一个预紧力,并将它们绽在一个带有厚的基座6的金属外壳内。当加速度计装置在被测扳动物体上而随之板动时,质量块就产生一个正比于振动加速度的力作用在压电晶体片上,依据正压电效应,在晶体片两相对的表川上就产生交变的电材,共大小与作用力成正比,田质量块的质量固定不变,所以晶体片上的电荷与扳动加速度成正比。