如今隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)也迅速發(fā)展起來，我們要跟大家分享一下加速度傳感器的工作原理，以便大家對加速度傳感器有更深的認(rèn)識。

　　現(xiàn)代科技要求加速度傳感器廉價、性能*、易于大批量生產(chǎn)。在諸如軍工、空間系統(tǒng)、科學(xué)測量等領(lǐng)域，需要使用體積小、重量輕、性能穩(wěn)定的加速度傳感器。以傳統(tǒng)加工方法制造的加速度傳感器難以滿足這些要求。于是應(yīng)用新興的微機械加工技術(shù)制作的微加速度傳感器應(yīng)運而生。這種傳感器體積小、重量輕、功耗小、啟動快、成本低、可靠性高、易于實現(xiàn)數(shù)字化和智能化。而且，由于微機械結(jié)構(gòu)制作重復(fù)性好、易于集成化、適于大批量生產(chǎn)，它的性能價格比很高?？梢灶A(yù)見在不久的將來，它將在加速度傳感器市場中占主導(dǎo)地位。

　　靜態(tài)預(yù)載荷的大小應(yīng)遠(yuǎn)大于傳感器在振動、沖擊測試中可能承受的動應(yīng)力。這樣，當(dāng)傳感器向上運動時，質(zhì)量塊產(chǎn)生的慣性力使壓電元件上的壓應(yīng)力增加;反之，當(dāng)傳感器向下運動時，壓電元件的壓應(yīng)力減小，從而輸出與加速度成正比例的電信號。壓電式加速傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示。在兩塊表面鍍銀的壓電晶片(石英晶體或壓電陶瓷)間夾1片金屬薄片，并引出輸出信號的引線。在壓電晶片上放置1塊質(zhì)量塊，并用硬彈簧對壓電元件施加預(yù)壓縮載荷。加速度傳感器有壓阻式、壓電式、電容式等形式。

　　壓電式加速傳感器是利用彈簧質(zhì)量系統(tǒng)原理。敏感芯體質(zhì)量受振動加速度作用后產(chǎn)生一個與加速度成正比的力，壓電材料受此力作用后沿其表面形成與這一力成正比的電荷信號。壓電式加速度傳感器具有動態(tài)范圍大、頻率范圍寬、堅固耐用、受外界干擾小以及壓電材料受力自產(chǎn)生電荷信號不需要任何外界電源等特點，是被廣泛使用的振動測量傳感器。雖然壓電式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，商業(yè)化使用歷史也很長，但因其性能指標(biāo)與材料特性、設(shè)計和加工工藝密切相關(guān)，因此在市場上銷售的同類傳感器性能的實際參數(shù)以及其穩(wěn)定性和一致性差別非常大。與壓阻和電容式相比，其缺點是壓電式加速度傳感器不能測量零頻率的信號。

　　傳感器整個組件裝在一個原基座上，并用金屬殼體加以封罩。為了隔離試件的任何應(yīng)變傳遞到壓電元件上去，基座尺寸較大。測試時傳感器的基座與測試件剛性連接。當(dāng)測試件的振動頻率遠(yuǎn)低于傳感器的諧振頻率時，傳感器輸出電荷(或電壓)與測試件的加速度成正比，經(jīng)電荷放大器或電壓放大器即可測出加速度。