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      目前市面上的压电振动传感器内部的结构形式主要分为剪切式和挤压式,两种结构是完全不同的结构形式,因此制作的振动传感器的性能也会有所不同,核心区别在于压电陶瓷受力方式不同。如下图所示为挤压式振动传感器:












      由上图可知,质量块和压电陶瓷叠置粘贴在一起,其中心通过一个螺钉挤压固定到底座上,压电陶瓷通过绝缘胶接触到了底座,工作过程中,惯性加速度使质量块沿中心轴方向压缩或拉伸压电陶瓷,从而产生相应的电荷输出。这种结构不像剪切式振动传感器,它还有一个支撑柱,将压电陶瓷和质量块支撑悬空起来,压电陶瓷底面不和底座接触。
      










     剪切式的质量块设计的就像一个套筒一样,通过高强力胶粘在压电陶瓷上,当振动时,惯性质量块对压电陶瓷做的是轴向剪切力,这种结构设计能够使相同大小的压电陶瓷释放出更多的电荷,从而提高了信号的信噪比。

1.温度对传感器的影响
振动传感器都有温漂系数,当处于变化的温度环境中,或周围有高温运行的设备,尤其是底座跟被测物接触的时候,设备的运行停止基础动作,就会导入温度变化,挤压式振动传感器的螺钉此时会因温度的变化而热胀冷缩,拉压压电陶瓷后会产生额外的电荷输出,灵敏度输出值发生温度漂移;而剪切式振动传感器因为不跟底座直接接触,相对于挤压式其温漂系数要低很多,因此目前在工业传感器领域鲜有挤压式振动传感器了

2.应变对传感器的影响
这里的应变是安装到一些薄板结构上后,薄板的安装点位置因为某些因素发生弯曲或变形产生应变后,传递到传感器的底座上,因此和底座直接接触的挤压式振动传感器压电陶瓷收到螺钉应变的影响,会产生电荷输出,而剪切式振动传感器的结构,应变对其的影响微乎其微。

当然挤压式振动传感器也不是全无好处,它可以设计用来测量一些冲击场合的加速度,如爆炸,冲击等,其加速度甚至可以达到30000g
3.为什么挤压式振动传感器可以制作成特大g值的测量范围?
      这个还是因为结构设计导致的,挤压式振动传感器的质量块和压电陶瓷都是堆叠在主轴线上的, 冲击产生的加速度完全都是沿着主轴线传递,这种结构比剪切式的刚度更高,比如加速度已经非常大了,此时就会把压电陶瓷压碎,这个“压碎”所需要的加速度远远大于剪切模式“切断”所需要的加速度,因此在做一些大g值测量的时候,尤其25000g以上的应用场景,一般都是挤压式振动传感器。

剪切式振动传感器和挤压式振动传感器的对比及各自特点
描述
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