压电式加速度传感器灵敏度对随机振动试验过程控制影响研究

压电式加速度传感器基于内部结构体特有的压电效应,可实现加速度信号转换成对应电荷变化量,广泛应用于振动试验控制与测量领域。作为振动试验控制系统中实时信号采集反馈的重要环节,传感器灵敏度直接决定随机振动试验控制与测量的准确性。本文基于苏试DC-6000-60电动振动台与美国SignalStarDP-760数字式振动控制仪等组成的试验控制系统,研究表明试验控制过程中电荷放大器内传感器灵敏度值设置偏差,控制仪拟合生成的控制频谱曲线表面上符合规定试验条件,但实际已导致航天产品在随机振动试验过程中过试验或欠试验。

加速度控制传感器对正弦振动试验结果的影响

以压电式加速度传感器作为电动振动试验系统垂直台面的加速度控制传感器,分析控制传感器在台面不同位置、设置不同灵敏度值时所采集的正弦振动试验数据,发现控制传感器布置在台面中间位置时,正弦振动试验结果最准确可靠,而对控制传感器设置不同的灵敏度值时,所采集到的结果数据偏差较大。研究结果可为实验室开展正弦振动试验时控制传感器安装位置的选取和灵敏度值设置提供依据。

新型压电加速度传感器结构设计及性能研究

随着汽车工业、航空航天、工业制造等应用领域的快速发展,对安全监测过程压电加速度传感器的性能要求越来越高。为了提高传感器长时间工作的可靠性和稳定性,设计了一款安全监测用的新型压电加速度传感器。该传感器采用3组对称的扇形惯性质量块结构,其中,剪切型压电陶瓷片位于每组质量块的中心位置,从而实现了新型压电加速度传感器的研制。通过优化内部结构,提高了传感器整体性能,解决了之前传感器响应速度慢、信号弱、易干扰等问题,还提高了传感器的稳定性、可靠性,并且在长期工作测试后,传感器无信号衰减现象。

基于钹式结构的压电加速度传感器研究

针对传统结构压电加速度传感器的尺寸和重量限制其灵敏度提高的问题,论文建立并研究了钹式结构压电加速度传感器模型,并对相同材料和尺寸的传感器模型进行了对比分析。结果表明:压电陶瓷单元Z方向上的形变是决定传感器电压响应大小的主要因素;钹式结构传感器的压电陶瓷单元在Z方向上的形变范围远远大于传统结构;压电陶瓷单元X方向的张力对Z方向上产生较大范围的形变贡献很大;钹式结构可显著提高压电传感器的灵敏度。

一种高精度测量IEPE加速度传感器的电路设计与应用

随着环境试验设备产业的快速发展,环境振动试验的需求日益增加,其中加速度的测量成为评估振动试验效果的关键参数,为了能精确获取环境振动试验中的加速度值,特别是在使用集成电路式压电传感器(IEPE加速度传感器)时,本文提出了一种针对IEPE加速度传感器的高精度测量电路设计方案。该电路方案旨在解决IEPE加速度传感器在振动试验中信号提前与处理的问题,电路主要包括传感器的恒流供电、信号调理、信号输出、电源管理和噪声抑制等模块。该电路成功实现了对IEPE加速度传感器的精确测量,并应用与环境振动试验箱中,为振动试验、工业监测、机械健康诊断等领域提供了可靠的测量手段。

压电式加速度传感器振动信号采集系统

针对变压器产生的振动信号的特征,设计了一种基于压电式加速度传感器的变压器振动信号采集系统。以振动控制台为试验对象,利用此系统对控制台输出的振动信号进行采集,并用快速傅里叶变换对采集到的振动信号进行分析。实验结果表明:该系统将压电式加速度传感器输出的电荷信号转换成了标准的电压信号,能够准确、实时地采集振动信号,为变压器故障在线监测奠定了基础。

压电惯性式振动加速度虚拟仪器测控系统

基于虚拟仪器技术研发了压电惯性式振动加速度测振系统,分析了压电惯性式振动加速度传感器的力学模型、工作原理及其测量电路,在信号处理中运用了相关滤波原理。试验结果表明,采用高速数据采集卡、压电传感器及LabVIEW2010软硬件平台实现了准确、高效、实时的自动化测振系统。

气流式惯性器件——压电射流速率陀螺与气体摆式加速度传感器

简述气流式惯性器件的国内外现状，压电射流速率陀螺与气体摆式线性加速度传感器的原理、结构、性能和用途。文中提出该惯性器件的关键技术及实用化的技术途径。

基于压电加速度传感器的振动测量系统研究

为实现对振动的有效测量,构建了压电加速度传感器的振动测量系统;对压电加速度传感器的力学模型及基本原理进行了有效地分析,并采用灵敏度比较法标定传感器,提高了整个测试系统的测量精度和可靠性;并应用了信号处理中的相关滤波原理;测试系统由压电加速度传感器、高速数据采集卡及Labview2010软件开发平台构成;软件功能主要有信号采集、历史数据读取、数据滤波、时频域分析等;搭建了工程实际测振的实验模型,并根据其频谱特性判断内部缺陷;实验结果表明,该测振系统运行稳定,操作简单,具有很好的可扩展性及可移植性,能实现准确、高效、实时的振动测量。

压阻式振动角加速度传感器

本文对压阻式振动角加速度传感器的惯性变换系统的结构特性、工作原理进行了分析讨论 .建立了数学模型 .并用实验证实了该惯性系统设计合理 .它可以作为角度传感器的惯性变换系统 ,用于振动角位移、角速度。

基于压电式加速度传感器的车削过程振动故障分析

分析压电式加速度传感器的测振原理,阐述基于压电式加速度传感器的振动测试系统方案。最后介绍该传感器在CD6140A机床车削过程的振动故障在线分析中的应用。

三维机械差动压电式加速度传感器设计研究

针对目前轴承振动监测存在的问题,基于单惯性质量块,提出了一种应用于轴承振动监测和故障诊断的三维机械差动压电式加速度传感器。建立了该传感器的质量—弹簧—阻尼的动力学模型,获得传感器的性能指标和动态响应曲线。同时利用有限元方法对该模型的特性进行了仿真分析,仿真结果表明:三维机械差动压电式加速度传感器具有固有频率高、输出灵敏度高和测量频率范围宽的特性,可用于轴承振动信号的获取。同时具有结构简单、尺寸小等优点。

压电式加速度传感器在振动测量系统中的运用

压电式加速度传感器具有重量轻、体积小、应用范围广泛等方面的特点,能够在高温的情况下进行测量,因而被人们广泛地应用到振动测量系统中。文章在阐述压电式加速度传感器原理的基础上,结合实际具体分析压电式加速度传感器在振动测量系统中的运用。

面向核电冷却泵振动监测的压电加速度传感器应用研究

压水堆型核电机组的冷却剂泵振动状态监测是核电站检修的重要内容之一。该文针对我国某核电站冷却剂泵振动状态监测中对耐高温抗强辐射的加速度传感的需求,开展了压电加速度传感器在极限环境下的工作特性研究。实验结果表明,传感器的工作温度可达-55~480℃,抗辐照强度可达1×106Gy。通过振动台架实验验证了传感器的工作状态,结果表明传感器的输出振动信号与5g(g≈9.8 m/s2)、10g的标准振动信号输出结果一致;提出了满足核电现场应用要求的振动监测方案,并在我国某核电站冷却剂泵上进行了实际应用,实验结果满足核电站使用需求,为未来的批量应用奠定了技术基础。

蝶翼式振动加速度传感器设计与制造

针对故障诊断与安全监测的应用需求,设计了一种大量程、体积小、高谐振频率的蝶翼式振动加速度传感器。通过COMSOL有限元分析(FEA)对敏感结构进行了分析与优化设计。采用了基于绝缘体上硅(SOI)圆片的敏感结构制造工艺完成了敏感结构的加工,将敏感结构与信号检测电路进行了集成,并与传感器结构件进行了封装,完成了蝶翼式加速度传感器的制造。最终,对蝶翼式振动加速度传感器的灵敏度、灵敏度误差、谐振频率等主要性能指标进行了测试。

压电式加速度传感器在桥梁健康监测中的应用

桥梁在外部环境的影响下发生随机性振动,且桥梁在沿桥长方向上下振动比较明显。结合实例,介绍了压电式加速度传感器在桥梁健康监测中的应用。

基于钹式换能器的振动加速度传感器温度特性研究

使用2-（0）-2连通型的金属．陶瓷压电复合材料作为敏感元件构成压电振动加速度传感器。研究了这种新型压电振动加速度传感器的输出电压的温度特性．将DS18820集成到传感器内部用于内部环境温度的测量。利用单片机对传感器零位输出电压进行记录，得到传感器零位电压温度特性曲线。采用了基于最小二乘原理的分段线性插值法，对其温度特性的非线性进行了有效地补偿。试验结果表明，经过温度补偿后，在20～80℃范围内，零点输出电压温度误差由原来的9．8％降到了0．8％。

新型振动加速度传感器电压灵敏度研究

本文对以钹式换能器作为敏感元件的新型振动加速度传感器电压灵敏度进行研究。钹式换能器具有很高的等效压电常数,这大大提高传感器的电压灵敏度。本文设计该传感器结构,研究该传感器的二阶模型以及钹式换能器的结构参数和预压力对该传感器电压灵敏度的影响。实验结果表明:钹式换能器的直径越大,电极越薄,传感器的电压灵敏度越高;传感器的电压灵敏度随着预压力的减小而增大,但是预压力过小又会降低传感器的机械谐振频率,从而减小传感器工作带宽。

一种微机械压阻式加速度传感器及其设计优化

给出了一种新型的微梁直拉直压的微机械压阻式加速度传感器的工作原理。该设计能同时提高传感器的灵敏度和自由振动频率。基于分析模型 ,本文还给出了传感器的结构优化和各种量程的设计规则。采用SOI硅片和深反应离子刻蚀 (DRIE)

压电加速度传感器测量电路的设计

在动态测量中,压电加速度传感器是振动与冲击测量的核心部件。但压电加速度传感器作为一个能产生电荷的高内阻发电元件,产生的电荷量很小。通过一般的测量电路测量压电片上的电荷时,电荷会被输入阻抗迅速泄漏而引入测量误差。因此,提出一种采用集成芯片TL084代替大量分离元件的电荷放大器的测量电路设想。通过与标准电荷放大器的性能对比,实验表明本设计可行,且对研究类似测量系统的设计开发具有一定的借鉴意义,有望应用于各种动态力、机械冲击与振动的测量及声学、医学、力学等领域。