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。     

新型三维压电加速度传感器的设计

利用三维加速度测量的特点,研制了一种新型压电式三维加速度传感器。该传感器基于压电式,采用严格圆球型的惯性质量块和严格对称的压电陶瓷片,从而实现了三维加速度的测量。初步的实验结果表明:该传感器性能稳定,3个方向上灵敏度可达到3.0×10-3V.m/s2,其体积小、测量精度高、价格较低、灵活可靠,有重要的应用价值。     

汽车用压电陶瓷加速度传感器

本文对汽车碰撞保安气囊系统用压电陶瓷加速度传感器的检测原理，传感器结构及内部电路，特性进行分析介绍，为研发汽车电子产品提供性能价格比高的敏感元器件，拓展电子技术应用范围和市场纵横。     

面向核电状态监测用的压电加速度传感器设计

我国核电行业呈现规模庞大、发展迅速的特点,核电机组的状态监测系统对具有自主知识产权的耐高温耐辐射压电加速度传感器具有迫切需求。该文针对核电环境检测加速度信号的特点,提出并设计了一种抗辐射的压缩式压电加速度传感器,同时,介绍了传感器的工作原理,推导了其数学模型,并采用ANSYS有限元仿真平台对传感器结构进行优化设计。通过仿真实验探明了传感器结构参数与传感器输出性能的关联关系,仿真结果表明,压电陶瓷厚为0.8mm、质量块厚为3.5mm、螺杆直径为?1.8mm、中心通孔直径为?2mm和陶瓷外径为?4.4mm时,传感器输出电压起伏最优为±0.85%,输出电压幅值高于11mV,传感器灵敏度高且结构应力强度较低,为我国核电行业发展高性能核电机组状态监测系统奠定了基础。     

高温压电加速度传感器设计与仿真优化

高温压电加速度传感器被广泛应用于振动与冲击测试、故障诊断与监测方面。针对传统压电加速度传感器灵敏度温度漂移过大的问题,该文设计了一种高温压电加速度传感器,该加速度传感器采用正负温度系数的压电元件堆叠设计,以抵消温度变化的影响,进而降低温度漂移。5层YCOB压电元件和1层GdCOB压电元件堆叠构成压缩型压电加速度传感器。应用ANSYS对传感器的性能进行仿真优化,并对提出的降低灵敏度温度漂移的方法有效性进行了仿真验证。结果表明,在常温～800℃全温度范围内,该传感器的灵敏度温度漂移小于±3%,其具有高温稳定性好、测量精度高的优点。     

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.     

一种可抑制外界加速度干扰的压电射流倾斜仪

研制了一种压电射流倾斜仪，它由一个压电射流角速率传感器和一个气体摆式倾角传感器组成。该倾斜仪能克服外界短周期干扰加速度时倾角测量的影响，并具有成本低、可靠性高等特点。     

环境振动测量电容式加速度传感器设计

设计了一种用于环境振动测量的高分辨率电容式加速度传感器，通过适当减小质量块的质量，不改变敏感电容的大小，降低了实现加速度传感器闭环控制对多晶硅固定电极刚度的要求，采用简单的加工工艺，多晶硅固定电极刚度就能满足加速度传感器闭环控制的需要。通过在传感器的三层电极上都刻蚀阻尼孔，减小阻尼，提高传感器的品质因子，传感器能提供μ9级的分辨率。     

二维加速度激光传感器的设计

以角锥棱镜作为惯性元件,利用光学干涉原理,可以实现对运动物体的二维加速度测量。本文给出了二维加速度激光传感器的设计理论和测量原理。     

利用激振器改制压电加速度校准器

荷兰PHILIPS公司生产的PR9270型激振器是一种电动式激励装置(图1).由信号发生器产生音频信号,经过功率放大器进行功放后输送到PR9270的激励线圈,由于交变磁场与激振器内恒磁场的相互作用,线圈便产生相应频率的机械振动,激振力由固定在线圈上的顶杆传给被试物体.     

压电式六维加速度传感器测量系统研究

针对9-SPS并联压电式六维加速发传感器的结构特点与工作原理,设计一种集多通道电荷放大器、信号采集与处理为一体的测量系统.其中电荷放大器部分根据传感器的特点对传统电荷放大器进行了改进与优化,不仅实现了电荷放大器的小型化.且其测量范围、滤波器参数及增益均可通过程序控制,实现自动测量;信号采集与处理单元采用现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)联合架构,兼顾了速度与灵活性,为系统实现实时处理提供了保障.与传统测量系统相比,该系统具有测量精度高,体积小,成本低,使用方便及具有良好的人机交互等特点.     

三维压电加速度传感器的设计

设计了一种基于MEMS的单片三维压电薄膜加速度传感器,传感器采用单一质量块和四方梁的高度对称结构。对传感器结构进行理论分析和计算,研究了传感器设计中几个因素间的相互制约关系。用有限元软件ANSYS进行了不同加速度条件下传感器的静态和模态分析。模拟结果表明传感器能够同时独立测出X、Y、Z三个方向的加速度,其灵敏度分别为2.76×10~(-3)V·s~2/m、2.76×10~(-3)V·s~2/m、2.96×10~(-3)V·s~2/m,并且横向灵敏度几乎为零。     

基于压电式加速度计的弹丸初速存储测试系统

针对内弹道过程具有高温、高压、时间短、速度变化快,同时伴随着剧烈的冲击与振动的特点,系统选用Kistler公司的8742A10型压电式冲击加速度传感器,采用CPLD作为控制核心,实现对弹丸内弹道加速度高速采样存储,经积分计算弹丸初速,进而评估内弹道加速度积分法测弹丸初速的测量精度.分析了系统的关键技术和算法精度.试验结果表明,该系统测速精度为0.93%,满足弹丸初速存储测试的要求.     

核电用压电加速度传感器的抗辐照屏蔽设计

为了开展核电用压电加速度传感器的抗辐照屏蔽设计研究,该文采用蒙特卡罗粒子输运软件(MCNP),针对反应堆运行时释放的裂变中子谱和γ谱,考虑服役温度、抗辐照性能、造价、屏蔽效果等因素,提出了铅 聚乙烯 铅多层组合和Fe+W+B4C复合材料等两种屏蔽方式。结果表明,当服役时间相对较短、屏蔽体受到辐射剂量不强、服役温度小于聚乙烯(PE)材料的服役温度时,可以考虑采用Pb(10 cm)+ PE(15 cm)+ Pb(5 cm)的组合方式。当屏蔽体受到的辐射剂量很强、服役温度很高时,可以考虑采用60%Fe+30%W+10%B4C(质量分数)复合材料这种组合。     

具有中性浮力的水下压电加速度计的研究

具有中性浮力的水下压电加速度计采用沿径向弯曲振动的压电陶瓷圆片作为敏感元件，它由粘接在一金属圆盘基座上的两片压电陶瓷圆片组成核心元件，用金属外壳实现边界支撑，外部由低密度复合材料包敷从而呈中性浮力。这种加速度计可直接测得水下声场中水质点的振动加速度。作者研制的加速度计高0．028m、直径φ0．074m、总质量0．12kg、密度990kg／m^3，其电压灵敏度为-24dB(0dB-1V／g)t电容量为2.4nF，谐振频率13kHz，工作频带20～5000Hz。     

井斜测量系统中加速度计标定数据处理程序的设计

引言 在地质勘探中,为了确定地层侧面倾角和倾斜方位角,必须连续测量井筒的倾角和倾斜方位角以及作为参考标志的井下仪器方位角。在进行钻井或打水平井时需要知道井身轨迹和钻头位置,以调整下一步的钻进方向。因此无论是完井之后或是在钻井过程中,高精度且连续的井斜测量是必须的。