2025年01月24日 17:21:14 来源：上海工皇传感器有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量：23
见的交流响应加速度传感器使用压电元件作为其感测机构。在加速度下，加速度传感器的惯性质量会导致压电元件出现位移电流，从而产生与加速度成正比的电力输出。从电气角度来看，压电元件像是一个具有有限内阻（通常为 109 欧姆数量级）的源电容器。这形成了限定器件高通特性的 RC 时间常量。因此，压电式加速度传感器不能用于静态测量。压电元件有天然的，也有人造的。它们具有不同程度的转导效率和线性特征。市面上有两类压电式加速度传感器 - 电荷输出式和电压输出式。
电荷输出式电传压感器大多数压电传感器基于锆钛酸铅陶瓷 (PZT)，可提供极宽的温度范围、宽动态范围和宽带宽（可用于 >10kHz 的应用）。加上密封、焊接的金属外壳后，电荷输出式加速度传感器能够耐受恶劣的环境条件，被认为是耐用的传感器之一。考虑到其高阻抗特性，电荷输出式器件必须配合低噪声屏蔽电缆（是同轴结构）使用。低噪声指的是低摩擦电噪声2（一种由电缆本身引发乱真输出的运动）。此类经过噪声处理的电缆通常由传感器制造商生产。电荷输出式加速度传感器通常会连接电荷放大器，以避免出现与并联电缆电容相关的问题。借助的电荷放大器，可使电荷输出式传感器轻松实现宽动态范围 (>120 dB)。由于压电陶瓷的工作温度范围较宽，某些电荷输出式器件可在 -200°C 到 +640°C 及以上的温度范围使用。它们特别适合用于温度条件下的振动测量，如涡轮发动机监测应用。
电压输出式压电传感器另一种类型的压电加速度传感器是提供电压输出而不是电荷。
这通过将电荷放大器集成在加速度传感器壳体内来实现。电压输出式器件有 3 线（信号、接地、电源）模式或 2 线（电源/信号、接地）模式。2 线模式也称作一体式电子压电器件 (IEPE)。IEPE 采用了方便的同轴（双线）结构（交流信号叠加在直流电源线上），因而欢迎。它需要借助隔直流电容器来消除传感器信号输出中的直流偏压。许多的信号分析仪都提供了 IEPE/ICP3 输入选项（允许与 IEPE 加速度传感器直接连接）。如果未提供 IEPE 电源选项，则需要具有恒定电流功率的信号调节器/电源才能与该类型的器件相连。3 线模式器件需要单独的直流电源线才能正常工作。
与只包含陶瓷感测元件的电荷输出式器件不同，电压输出式器件包含微电子电路，后者导致传感器的工作温度限定在 +125°C。有些设计会将极限值推高到 +175°C，但会牺牲部分性能。
总之，在可用动态范围方面，由于压电陶瓷元件的动态范围非常广泛，电荷输出式加速度传感器在可扩展性方面灵活 - 因为可以借助用户指令通过远程电荷放大器调整系统的满量程范围。而电压输出式器件的满量程范围已在工厂由内部放大器预先确定，无法更改。
压电式加速度传感器的尺寸极小。因此，它们很适合用于轻质结构中的动态测量。
