一文讀懂壓電加速度傳感器的工作原理

　　壓電加速度傳感器是利用某些物質如石英晶體的壓電效應，在加速度計受振時，質量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。當被測振動頻率遠低于加速度計的固有頻率時，則力的變化與被測加速度成正比。
 

　　它由質量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和自適應電路組成。在傳感器加速過程中，利用牛頓第二定律通過測量質量塊上的慣性力得到加速度值。根據傳感器敏感元件的不同，常見的加速度傳感器有電容式、電感式、應變式、壓阻式、壓電式等，常用的是壓電式。
 

　　壓電加速度傳感器的工作原理：
 

　　壓電式加速度傳感器是基于壓電晶體的壓電效應工作的。某些晶體在一定方向上受力變形時，其內部會產生極化現象，同時在它的兩個表面上產生符號相反的電荷；當外力去除后，又重新恢復到不帶電狀態，這種現象稱為“壓電效應”，具有“壓電效應”的晶體稱為壓電晶體。常用的壓電晶體有石英、壓電陶瓷等。
 

　　壓電加速度計的頻響范圍極寬，可達幾十KHz，測量范圍極大，可達幾十萬g。多用于高頻振動檢測，如齒輪、滾動軸承等的接觸測量。一般與電荷放大器配合使用，電荷放大器前面的連接電纜更容易受到干擾。
 

　　壓電加速度傳感器在現代生產生活中被應用于許許多多的方面，如手提電腦的硬盤抗摔保護，目前用的數碼相機和攝像機里，也有加速度傳感器，用來檢測拍攝時候的手部的振動，并根據這些振動，自動調節相機的聚焦。壓電加速度傳感器還應用于汽車安全氣囊、防抱死系統、牽引控制系統等安全性能方面。