压电式振动传感器的特性
频率响应
Mm是压在敏感元件上的质量块的质量;Mb是加速度计基体及壳体的质量;K是Mm与Mb间的系统的等效刚度。这一系统的自然频率为:
fo=fm
式中fm为质量Mm在弹簧K上的自然频率。
根据振动理论:fm= 。
假设加速度计刚性安装在比它重的多的结构上,此时Mm/Mb→0,fo→fm。从而得到加速度计的上限响应频率为fm。
压电式振动传感器能够精确地检测宽范围的动态加速度,因此可以用来测量瞬态冲击过程外, 还可用来测量正弦振动和随机振动。但是,压电式振动传感器不适用于稳态测量的场合,例如地球引力、惯性制导或诸如发动机加速度及制动等缓慢变化的瞬态过程。
灵敏度
加速度计的灵敏度定义为电输出与机械输入之比。从传感器结构可知,灵敏度是有方向性的。由于传感器的制造误差,其***大灵敏度方向与几何轴不一致,***大灵敏度矢量可分解成轴向灵敏度和横向灵敏度两部分。
真正代表压电式振动传感器灵敏度的是电荷灵敏度,它不受传感器内部电容变化和电缆长度变化的影响,只取决于压电材料的压电常数,一般电荷灵敏度每年下降小于1%。
压电式振动传感器实质上是固态器件,它们非常坚固和耐用,在误用的情况下一般也不会引起损坏。在传感器内部,没有调整部件,增加了传感器的可靠性和可重复性,能够用于极其恶劣的环境下。