压电陶瓷传感器原理 压电陶瓷传感器与压电石英晶体传感器的比较是( 三 )


量程:指的是传感器可测量的最大范围 。
温度范围:传感器的温度范围一般指的是传感器可工作的温度范围 。一般来说传感器厂商还会提供传感器的温度响应曲线 。一般来说不同温度会影响传感器的内部参数 , 此时传感器的灵敏度也会不同 。该曲线表明的是在不同温度下的传感器灵敏度曲线 。
电参数:工作电压、工作电流:该传感器正常工作时需要的工作电压或者工作电流 。一般来说有源传感器需激励电压/电流才能工作 , 一般的ICP(IEPE)传感器需要提供18到30v工作电压 ,  2到20mA的工作电流 , 现在一般常规的控制器都有IEPE通道 , 提供24V的工作电压和4mA的工作电流 。
输出幅度:指的是传感器的最大输出电压 。
极性:指的传感器正向运动时输出的电压极性 。
外形结构:输出接头:指的是传感器输出接头形式 。具有顶端L5输出、TNC顶端输出 , 侧端L5输出等 。下图是典型的输出形式 。传感器接头一般不使用Q9(BNC口) , 因为该接口一般没有螺纹连接 , 会影响传感器的高频特性 。
重量:指的是传感器的重量 。当运动时 , 传感器被认为是整个系统的附加质量 , 会影响整个系统的运动状态 。当传感器的质量与被测物体的动态质量相同时 , 其被测物体的振动肯定会受到影响而明显减弱 。当传感器安装在一些大型重量结构 , 但是其安装的位置局部也会受到传感器质量的影响 。因此一般传感器的质量需要远小于传感器安装点的动态质量 。
设定传感器的质量为,传感器的安装点的质量为,加速度为,降低的加速度:
材料:传感器外壳的材料 。
敏感元件:传感器产生电学量的结构 。压电传感器的敏感元件一般是PZT、压电晶体、压电聚合物 。压电陶瓷的常用材料有PZT-2、PZT-4、PZT-5A、PZT-5H、PZT-8等 。每种类型都具有独特的特性 。
元件结构:传感器的安装基本结构有剪切、压缩、弯曲等各种类型 。剪切和压缩性的区别是受力方向的区别 。下图是剪切型传感器的受力 , 当传感器运动时 , 其运动方向和受力方向是不同的 , 其收到剪切力的作用 , 该传感器是剪切性传感器 , 剪切性分为三角剪切式、环形剪切式、平面剪切式 。
压缩型指的是受力方向和运动方向是一致 。压缩传感器可大致分为垂直式、反向式、绝缘式三种 。
弯曲式指的是通过自身惯性力作用导致压电元件的弯曲变形 。
安装螺纹:指的是传感器用于固定在夹具或者台面上 , 一般存在M5、M6、M12等 , 主要用于传感器固定 。
加速度传感器的安装方式螺钉安装使用螺钉安装 , 又称刚性安装 , 它的使用频率响应可近似于原标定的频率响应 , 可通过安装螺纹进行安装 。
粘贴安装在台面无法提供螺钉安装时可通过502胶水、环氧树脂、双面胶、橡皮泥等进行安装 。使用502与环氧树脂和通过刚性安装的性能相同 。而使用双面胶和橡皮泥一般用于低频现场 , 且会使被测频率远远降低 , 这两种方式不适合冲击测量 。
磁座安装磁座的优点是不破坏被测物体 , 移动方便 , 但是磁座安装会使加速度传感器的使用频率范围下降 。使用时需在被测物上安装磁座 , 再拧上传感器或者二者轻轻吸附 。
云母片/四氟膜安装云母片安装具有隔热和绝缘的作用 。在高温状态下 , 使用厚度小于0.1mm的云母片垫置 , 传感器的使用频率范围会降低 。但是当试件与传感器绝缘时 , 云母片或四氟膜是最优选择 。

推荐阅读