測振儀是利用石英晶體和人工極化陶瓷(PZT)的壓電效應設計而成。當測振儀石英晶體或人工極化陶瓷受到機械應力作用時(shí),其表面就產(chǎn)生電荷,所形成的電荷密度的大小與所施加的機械應力的大小成嚴格的線(xiàn)性關(guān)系。同時(shí),測振儀所受的機械應力在敏感質(zhì)量一定的情況下與加速度值成正比。在一定的條件下,測振儀的壓電晶體受力后產(chǎn)生的電荷與所感受的加速度值成正比。產(chǎn)生的電荷經(jīng)過(guò)電荷放大器及其它運算處理后輸出就是我們所需要的數據了 Q=dij·F=dij·m a 式中: Q —— 壓電晶體輸出的電荷 dij —— 壓電晶體的二階壓電張量 m —— 加速度的敏感質(zhì)量 a —— 所受的振動(dòng)加速度值 '. 壓電測振儀承受單位振動(dòng)加速度值輸出電荷量的多少,稱(chēng)其電荷靈敏度,單位為pC/ms-2或pC/g(1g = 9.8ms-2)。
壓電加速度計實(shí)質(zhì)上相當于一個(gè)電荷源和一只電容器,通過(guò)等效電路簡(jiǎn)化以后,則可換算出加速度計的電壓靈敏度為 Sv = SQ/Ca Sv —— 加速度計的電壓靈敏度 mV/ms-2 SQ —— 加速度計的電荷靈敏度 pC/ms-2 Ca —— 測振儀的電容量壓電式速度傳感器,它是通過(guò)在壓電式加速度傳感器上加一個(gè)積分電路,通過(guò)將加速度信號積一次分,可以得到振動(dòng)的速度值。
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