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壓電式加速度傳感器的機械接收部分是慣性式加速度機械接收原理,機電部分利用的是壓電晶體的正壓電效應(yīng)。其原理是某些晶體(如人工J化陶瓷、壓電石英晶體等,不同的壓電材料具有不同的壓電系數(shù),一般都可以在壓電材料性能表中查到。)在一定方向的外力作用下或承受變形時,它的晶體面或J化面上將有電荷產(chǎn)生,這種從機械能(力,變形)到電能(電荷,電場)的變換稱為正壓電效應(yīng)。而從電能(電場,電壓)到機械能(變形,力)的變換稱為逆壓電效應(yīng)。
因此利用晶體的壓電效應(yīng),可以制成測力傳感器,在振動測量中,由于壓電晶體所受的力是慣性質(zhì)量塊的牽連慣性力,所產(chǎn)生的電荷數(shù)與加速度大小成正比,所以壓電式傳感器是加速度傳感器。
在振動試驗中,除了測量振動,還經(jīng)常需要測量對試件施加的動態(tài)激振力。壓電式力傳感器具有頻率范圍寬、動態(tài)范圍大、體積小和重量輕等優(yōu)點,因而獲得廣泛應(yīng)用。壓電式力傳感器的工作原理是利用壓電晶體的壓電效應(yīng),即壓電式力傳感器的輸出電荷信號與外力成正比。