什么是剪切壓電沖擊加速度傳感器？

壓電式振動傳感器通過安裝在電力設(shè)備表面的振動傳感器獲取振動信號。在提取特征量后，結(jié)合數(shù)據(jù)處理和故障診斷方法，可以有效地評價運(yùn)行狀態(tài)。廣泛應(yīng)用于電力設(shè)備的在線監(jiān)測或臨時檢測。

壓電式振動傳感器是一種用于傳感振動信號的傳感器。它可分為壓電沖擊加速度傳感器、壓電力傳感器、壓電扭矩傳感器、壓電應(yīng)力傳感器等，其中壓電沖擊加速度傳感器應(yīng)用很廣泛。

根據(jù)振動模式和傳感器結(jié)構(gòu)的不同，壓電式沖擊加速度傳感器可分為壓縮型（d33型）、剪切型（D15型）、彎曲型（d31型）等，當(dāng)驅(qū)動力大、結(jié)構(gòu)變形小時，選擇d33型轉(zhuǎn)換；當(dāng)驅(qū)動力較小，變形較大時，考慮d31型轉(zhuǎn)換。

剪切壓電沖擊加速度傳感器，其結(jié)構(gòu)類似于壓縮傳感器。壓電傳感器位于柱和質(zhì)量塊之間，壓縮環(huán)或螺栓用于提供預(yù)載。當(dāng)接收外部振動時，質(zhì)量產(chǎn)生的剪切應(yīng)力直接作用于敏感元件。

由于敏感元件與傳感器底座分離，因此敏感元件受溫度影響較小。壓電元件徑向安裝在固定的支柱周圍，慣性質(zhì)量塊安裝在這些元件周圍。整個結(jié)構(gòu)通過常用的粘結(jié)方法連接，剪切加速度通常表現(xiàn)出較高的基礎(chǔ)應(yīng)變敏感性和溫度瞬態(tài)響應(yīng)敏感性。

一些研究小組和企業(yè)還開發(fā)了多模式混合沖擊加速度傳感器和三軸沖擊加速度傳感器，以滿足復(fù)雜的空間測量需求。

壓電加速度計的數(shù)學(xué)和物理模型類似于壓阻式和電容式加速度計。他們通過測量2階系統(tǒng)中質(zhì)量塊的位移間接測量加速度。三者之間的區(qū)別在于測量質(zhì)量塊位移的方法。

壓電加速度計利用壓電效應(yīng)，正壓電效應(yīng)，即當(dāng)某些電介質(zhì)在外力作用下沿某一方向變形時，會發(fā)生內(nèi)部極化現(xiàn)象，并且在其兩個相對的表面上存在正負(fù)相反的電荷。通過測量兩級壓電材料之間的電位差，可以獲得變形。壓電原理廣泛應(yīng)用于宏觀加速度計中。這種加速度計的結(jié)構(gòu)主要是夾在底座和質(zhì)量塊之間的壓阻材料。

MEMS壓電加速度計的結(jié)構(gòu)與壓阻式微加速度計類似。它們是懸臂梁末端帶有質(zhì)量塊的振動系統(tǒng)。它們之間的區(qū)別在于鍍在梁上的材料不同。當(dāng)然，壓電加速度計只需要鍍上壓電材料，而不需要壓阻材料。