pzt压电加速度传感器的设计

少年易学老难成，一寸光阴不可轻-少年易学老难成，一寸光阴不可轻-一百度文库一一年易学老难成，一寸光阴不可轻-一百度文库#图4-8差动放大器电路图本论文通过用PZT压电陶瓷片作为弹性体，用外接放大电路741作为电压放大器，并将已放大电压信号输送给数字电压显示器。5.1、基座压缩型的优缺点这种结构形式也称周边压缩型。整个加速度传感器主要是有基座、压电转换元件和预紧螺母组成。惯性质量和压电转换元件被预紧在基座上。这种传感器结构简单，工作可靠，可以做到高灵敏度和高频率度响应。但是它也有明显的不足之处，由基座、惯性质量块、压电元件组成的质量弹性系统，其预紧力是通过外壁施加上去的。这样一来，外界条件的变化（如湿度、声音变化）都会影响到对压电转换元件的预紧力，使干扰信号附加到压电转换元件上，造成不希望有的非振动信号输出，增加了测试误差。发展前景压电式加速度传感器是以压电原材料为转换元件，输出与加速度成正比的电荷或电压量的装置。由于它具有结构简单、工作可靠等性能，目前已成为冲击振动测试技术中使用广泛的一种传感器。世界各国作为量值传递标准的高频和中频基准的标准加速度传感器，都是压电式的。由此可见，质量优良的压电式加速度传感器在精度、长时间稳定性等方面都是有其独到之处。目前，他的应用范围广泛，约占目前所使用的各种加速度传感器总数的80%.压电式加速度传感器量程大、频带宽、体积小、质量轻、安装简单，并能使用于各种恶劣的环境。由此可见，本设计的压电式传感器应用前景很好。5.2、压电式传感器的误差分析1）环境温度的影响环境温度的变化对压电材料的压电系数和介电常数的影响都很大，它将使传感器灵敏度发生变化。人工极化的压电陶瓷受温度的影响比石英的大的多，当温度低于400°C时，其压电系数和介电常数都很稳定。2）湿度的影响环境湿度对压电式传感器性能的影响也很大。如果其长期在高湿度的环境下工作，其绝缘电阻将会减小，低频响应变坏。因此本设计的传感器尽量不要工作在高湿度的环境下。5.3、设计心得与改进措施：本文所采用PZT为弹性体的加速度传感器的设计原理是合理的，传感器的制作方案是可行的。但是由于加工条件和检测手段的限制，加速度传感器的静态特性还不够理想。进一步改进的方法是采用性能更好的PZT陶瓷压电片，提高传感器制作加工工艺的精度，优化设计方案。参考文献[1]李富伟，浅谈传感器的现状以及发展趋势，可编程控制器与工厂自动化1994-2008:28-32⑵余瑞芳.传感器原理[M].第二版.航天工业出版社，1995:07-59⑶王洪业.传感器工程[M].国防科技大学出版社，1995:10-80[4]刘笃仁，韩保君.传感器原理及应用技术.西安西安电子科技大学出版社，2003:25-69⑸刘迎春.传感器原理设计与应用[M].第二版.国防科技大学出版社，1998：4-9[6]吴来政，刘小玲.弹性敏感元件与压电传感器的精度.传感器技术.1985第一期，19-21⑺刘广玉，陈明等.新型传感器技术及应用[M].北京航空航天大学出版社，1995：41-46⑻张福学，压电传感器发展史的研究和开发建议.传感器技术[M].1998:123-134孙宝元,牛志明,韩庚琳,钱敏,三维组合压阻式低频加速度传感器的研制与标定1992,09:545-549温殿忠.P+nN+器件压磁电效应的研究[J].传感技术学校，1996,9(2)温殿忠，邱成军，庄玉光.P+nN+器件压磁电效应的研究[J].传感器技术学报,1996，(6):10-14温殿忠.力学量传感器原理及其应用[M].哈尔滨：黑龙江科技出版社，1994,1991:70-85紫外.微型压阻加速度传感器[J].仪表技术与传感器,1981,(03):18-21李智慧，姜印平，邵磊.新型压电加速度传感器[J].传感技术学报,2003,(03):15-17黄柏.压电式振动传感器[J].电子产品世界，1998,(06):20-24杨庆柏.振动传感器及应用[J].传感器世界,1998,(11):23-27叶伟国，沈国伟