加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中,通过对质量块所受惯性力的测量,利用牛顿第二定律获得加速度值。根据传感器敏感元件的不同,常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。

 

加速度传感器的工作原理是什么

加速度传感器的工作原理,是根据压电效应的原理来进行工作的。有必要对压电效应进行解释,是对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外,还将改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场,这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应。加速度传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。加速度传感器有多种不同的类型,技术应用也是不太一样的。在汽车工业声场当中,压阻式加速度传感器应用比较广泛,在一定程度上提升了汽车的安全性能。加速度传感器有时会碰到低频场合测量时输出信号出现失真的情况,这多是外界环境不良而造成的,用户在使用的时候,可以多加注意。

 

加速度传感器的粘接安装用到的粘接剂一般有氰基丙烯酸盐,用户在使用粘合剂的时候,需要注意使用量的多少,尽量让少的粘合剂,能发挥到恰到好处的作用。注意安装之前可以使用碳氢化合溶液来清洁其要安装的表面,使用的氰基丙烯酸盐,磁铁,双面胶带,石蜡,将其均匀地涂抹在粘接加速度计被粘表面,注意厚度不能太厚了,也不能太薄了。对于热粘接剂的凝固时间也需要好好掌握一下,小心将粘合剂本身给破坏了,降低了粘合的强度。

 

加速度传感器当前随着工业生产的发展,随着人们认识的不断深入等,在众多行业当中都在使用了。人们可以简单了解其工作原理,并且根据自己的实际需求选择安装。安装的注意事项不少,用户自己可以先了解,或是请专业的工作人员上门帮忙进行安装,确保每个细节都做得完美,为日后使用提供方便。

 

常用加速度传感器有哪几种分类

加速度传感器按工作原理可分为压电式、压阻式和电容式。

1、压电式传感器

压电式传感器是通过利用某些特殊的敏感芯体受振动加速度作用后会产生与之成正比的电荷信号的特性,来实现振动加速度的测量的,这种传感器一般都具有测量频率范围宽、量程大、体积小、重量轻、结构简单坚固、受外界干扰小以及产生电荷信号不需要任何外界电源等优点,它最大的缺点是不能测量零频率信号。

 

1)按敏感芯体材料

按敏感芯体材料分为压电晶体(一般为石英)和压电陶瓷两类。压电陶瓷比压电晶体的压电系数要高,而且各项机电系数随温度时间等外界条件的变化相对较小,因此一般更常用的是压电陶瓷。

 

2)按敏感芯体结构形式

按敏感芯体结构形式分为压缩式、剪切式和弯曲变形梁式。压缩式结构最简单,价格便宜,但是不能有效排除各种干扰;剪切式受干扰影响最小,目前最为常用,但是制造工艺要求较高,所以价格偏高;弯曲变形梁式比较少见,其结构能够产生较大的电荷输出信号,但是测量频率范围较低,受温度影响易产生漂移,因此不推荐使用。

 

3)按信号输出的方式

按信号输出的方式分为电荷输出式和低阻抗电压输出式(ICP)。电荷输出式直接输出高阻抗电荷信号,必须通过二次仪表转换成低阻抗电压读取,而高阻抗电荷信号较容易受干扰,所以对测试环境、连接线缆等的要求较高;而ICP型传感器内部安装了前置放大器,直接转换成电压信号输出,所以相对有信号质量好、噪声小、抗干扰能力强、能实现远距离测量等优点,目前正逐步取代电荷输出式传感器。

 

2、压阻式传感器

压阻式传感器的敏感芯体为半导体材料制成电阻测量电桥来实现测量加速度信号,这种传感器的频率测量范围和量程也很大,体积小重量轻,但是缺点也很明显,就是受温度影响较大,一般都需要进行温度补偿。

 

3、电容式传感器

电容式传感器中一般有个可运动质量块与一个固定电极组成一个电容,当受加速度作用时,质量块与固定电极之间的间隙会发生变化,从而使电容值发生变化。它的优点很突出,灵敏度高、零频响应、受环境(尤其是温度)影响小等,缺点也同样突出,主要是输入输出非线形对应、量程很有限以及本身是高阻抗信号源,需后继电路给予改善。

 

相比之下,压电式传感器应用更为广泛一些,压阻式也有一定程度的应用,而电容式主要专用于低频测量。