TM0782A压电式加速度传感器的基本工作原理

　　TM0782A压电式加速度传感器的基本工作原理是基于某些晶体材料(如石英、压电陶瓷等)的压电效应。当这些晶体材料受到外力作用时，其内部会产生极化现象，并在两个相对表面上产生符号相反的电荷。这种电荷的产生与外力成正比，因此通过测量这些电荷的变化，可以间接地测量出加速度的大小。
 

　　压电式加速度传感器的结构通常包括质量块、压电元件和预紧弹簧系统。其中，质量块用于感应外界加速度，压电元件则将质量块的位移转化为电荷信号。预紧弹簧系统则用于确保压电元件在受力时能够正常工作。根据结构形式的不同，可分为压缩型、剪切型和环形剪切型等多种类型。
 

　　压缩型压电加速度传感器具有高机械强度和高共振频率，适用于冲击测试等各种测量要求。剪切型压电加速度传感器不易受到温度变化产生的热电气影响，具有较高的稳定性。环形剪切型压电加速度传感器结构简单，能做成极小型、高共振频率的加速度计，但较高的工作温度会受到限制。
 

　　TM0782A压电式加速度传感器的特性曲线对于理解其性能至关重要。其使用上限频率取决于幅频曲线中的共振频率。一般来说，小阻尼的压电式加速度传感器，若其上限频率取为共振频率的1/3，便可保证幅值误差低于1dB；若取为共振频率的1/5，则可保证幅值误差小于0.5dB，相移小于30°。然而，实际使用时由于固定方法的不同，共振频率和使用上限频率都会有所下降。
 

　　灵敏度是压电式加速度传感器的一个重要指标。压电加速度计属发电型传感器，可把它看成电压源或电荷源，故灵敏度有电压灵敏度和电荷灵敏度两种表示方法。前者是加速度计输出电压(mV)与所承受加速度之比；后者是加速度计输出电荷与所承受加速度之比。对给定的压电材料而言，灵敏度随质量块的增大或压电元件的增多而增大。一般来说，加速度计尺寸越大，其固有频率越低。
 

　　TM0782A压电式加速度传感器在实际应用中需要配备合适的前置放大器。由于压电元件受力后产生的电荷量微弱，这电荷使压电元件边界和接在边界上的导体充电到电压U=q/Ca(这里Ca是加速度计的内电容)。要测定这样微弱的电荷(或电压)的关键是防止导线、测量电路和加速度计本身的电荷泄漏。因此，压电加速度计所用的前置放大器应具有超高的输入阻抗，把泄漏减少到测量准确度所要求的限度以内。