如今隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)也迅速發(fā)展起來(lái)，我們要跟大家分享一下加速度傳感器的工作原理，以便大家對(duì)加速度傳感器有更深的認(rèn)識(shí)。

　　現(xiàn)代科技要求加速度傳感器廉價(jià)、性能*、易于大批量生產(chǎn)。在諸如軍工、空間系統(tǒng)、科學(xué)測(cè)量等領(lǐng)域，需要使用體積小、重量輕、性能穩(wěn)定的加速度傳感器。以傳統(tǒng)加工方法制造的加速度傳感器難以滿足這些要求。于是應(yīng)用新興的微機(jī)械加工技術(shù)制作的微加速度傳感器應(yīng)運(yùn)而生。這種傳感器體積小、重量輕、功耗小、啟動(dòng)快、成本低、可靠性高、易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智能化。而且，由于微機(jī)械結(jié)構(gòu)制作重復(fù)性好、易于集成化、適于大批量生產(chǎn)，它的性能價(jià)格比很高?？梢灶A(yù)見(jiàn)在不久的將來(lái)，它將在加速度傳感器市場(chǎng)中占主導(dǎo)地位。

　　靜態(tài)預(yù)載荷的大小應(yīng)遠(yuǎn)大于傳感器在振動(dòng)、沖擊測(cè)試中可能承受的動(dòng)應(yīng)力。這樣，當(dāng)傳感器向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量塊產(chǎn)生的慣性力使壓電元件上的壓應(yīng)力增加;反之，當(dāng)傳感器向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓電元件的壓應(yīng)力減小，從而輸出與加速度成正比例的電信號(hào)。壓電式加速傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示。在兩塊表面鍍銀的壓電晶片(石英晶體或壓電陶瓷)間夾1片金屬薄片，并引出輸出信號(hào)的引線。在壓電晶片上放置1塊質(zhì)量塊，并用硬彈簧對(duì)壓電元件施加預(yù)壓縮載荷。加速度傳感器有壓阻式、壓電式、電容式等形式。

　　壓電式加速傳感器是利用彈簧質(zhì)量系統(tǒng)原理。敏感芯體質(zhì)量受振動(dòng)加速度作用后產(chǎn)生一個(gè)與加速度成正比的力，壓電材料受此力作用后沿其表面形成與這一力成正比的電荷信號(hào)。壓電式加速度傳感器具有動(dòng)態(tài)范圍大、頻率范圍寬、堅(jiān)固耐用、受外界干擾小以及壓電材料受力自產(chǎn)生電荷信號(hào)不需要任何外界電源等特點(diǎn)，是被廣泛使用的振動(dòng)測(cè)量傳感器。雖然壓電式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，商業(yè)化使用歷史也很長(zhǎng)，但因其性能指標(biāo)與材料特性、設(shè)計(jì)和加工工藝密切相關(guān)，因此在市場(chǎng)上銷售的同類傳感器性能的實(shí)際參數(shù)以及其穩(wěn)定性和一致性差別非常大。與壓阻和電容式相比，其缺點(diǎn)是壓電式加速度傳感器不能測(cè)量零頻率的信號(hào)。

　　傳感器整個(gè)組件裝在一個(gè)原基座上，并用金屬殼體加以封罩。為了隔離試件的任何應(yīng)變傳遞到壓電元件上去，基座尺寸較大。測(cè)試時(shí)傳感器的基座與測(cè)試件剛性連接。當(dāng)測(cè)試件的振動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于傳感器的諧振頻率時(shí)，傳感器輸出電荷(或電壓)與測(cè)試件的加速度成正比，經(jīng)電荷放大器或電壓放大器即可測(cè)出加速度。