a.空壓機(jī)壓電式加速度傳感器工作原理

壓電片上加有質(zhì)量塊及彈簧，當(dāng)傳感器承受振動(dòng)時(shí)，壓 電片受質(zhì)量塊產(chǎn)生的加速度力的作用，根踞牛頓第二定律，此力是質(zhì)量和加速度的函 數(shù),即F=ma。

由于壓電片產(chǎn)生的電荷與外力成正比，因而壓電傳感器的輸出電荷與被測(cè)振動(dòng)的加速度成正比。

b.空壓機(jī)壓電式加速度傳感器結(jié)構(gòu)

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的一種加速度傳感器。壓電片應(yīng)置在基座上,上面為慣性質(zhì)量組件,用彈簧片把壓電片壓緊。

具有壓電效應(yīng)的物質(zhì)很多，天然的有石英、電氣石等，入工的有酒石酸鉀鈉、磷酸銨 等某些鹽類(lèi)，近年來(lái)還制成了多品陶，如鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛等。

現(xiàn)以石英來(lái)閥明壓電現(xiàn)象，石英是六邊體系，棱柱為其基本組織。

它有三根主軸線:縱軸線Z稱(chēng)為光軸; 穿過(guò)棱杉樓角并乘直于光軸的X軸線稱(chēng)為電軸; 垂直于棱面的Y軸線稱(chēng)為空壓機(jī)軸。

我們切制出一個(gè)平行六面體，使它的晶面分別平行X、Y和Z軸。

當(dāng)沿X軸向加力受力表面產(chǎn)生電荷，電荷的極性與加力的方向有關(guān)，加力反向時(shí)， 電荷極性相反時(shí)，稱(chēng)為縱向壓電效應(yīng)。

當(dāng)沿Z軸向加力時(shí)，不論力的大小和方向如何，均不產(chǎn)生電荷。

在外力作用下,晶面產(chǎn)生電荷的多少常用極化強(qiáng)度J來(lái)表示，極化強(qiáng)度是指壓電晶 體片表面上的電荷密度，極化強(qiáng)度與品體的變形成正比，在彈性極限內(nèi)也就與壓強(qiáng)P。

根據(jù)極化強(qiáng)度的定義，表面上所產(chǎn)生的電荷 縱向壓電效應(yīng)使晶面產(chǎn)生的電荷量與外力成正比，所與晶體的尺寸關(guān)。

沿Y軸向施加外力p,則極化強(qiáng)度精向作電系數(shù)，A,一P,力作用面的面積。在AX面上產(chǎn)生的電荷q 式中a,b-晶體片的尺寸。

此時(shí)的電荷量不但與作用力的大小有關(guān)。而且與尺寸有關(guān)當(dāng)品體的尺寸確定后，它 也與外力成正比。

對(duì)于同一外力、同一尺寸的晶片，從不同的方 向加力，其電荷值的大小是不一樣的，因而它的輸出靈敏度也將不一樣。

在壓電品體制成的傳感器中，晶片的兩邊各放有一個(gè)極板，受力后一個(gè)極板上聚集 正電荷，另一個(gè)極板為負(fù)電荷。