淺析PE加速度傳感器的工作原理

　　PE加速度傳感器的工作原理是：將質(zhì)量塊的加速度轉(zhuǎn)換為其對(duì)壓電材料所施加的力，通過測(cè)得該力的大小從而換算出加速度的值。測(cè)量時(shí)，傳感器與被測(cè)物剛性固定在一起，當(dāng)被測(cè)物振動(dòng)時(shí)，傳感器與基座也會(huì)產(chǎn)生相同的振動(dòng)。由于質(zhì)量塊的質(zhì)量相對(duì)較小，而彈簧的剛度相對(duì)很大，所以可認(rèn)為質(zhì)量塊的慣性很小。因此質(zhì)量塊感受到與傳感器基座相同的振動(dòng)，并受到與加速度方向相反的慣性力的作用。于是，質(zhì)量塊就有一正比于加速度的交變力作用在壓電片上，使其兩個(gè)表面產(chǎn)生交變電荷。當(dāng)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于傳感器的固有頻率時(shí)，傳感器的輸出電荷與作用力成正比，亦即與被測(cè)物的加速度成正比。

　　由于PE傳感器的輸出量為電荷，因此其后端必須與電荷放大器或電壓放大器連接，才能將電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，此電壓信號(hào)經(jīng)過后級(jí)放大、濾波等調(diào)理電路即可送入示波器等設(shè)備。由于PE傳感器的輸出阻抗較高，易受輸出的電荷信號(hào)易受噪聲干擾，因此必須使用特殊的低噪聲電纜。

　　PE加速度傳感器的結(jié)構(gòu)組成：兩片壓電片組成了其壓電元件，表面有鍍銀層，中間夾有一金屬片，并焊有輸出引線，另一輸引線直接與基座相連。壓電片上放有一個(gè)比重較大的質(zhì)量塊，并用一硬彈簧或螺栓對(duì)其施加預(yù)載荷。整個(gè)組件封裝在一個(gè)金屬殼體內(nèi)部，基座一般較為厚重且剛度大。