加速度計屬於什麼固有頻率儀器

㈠ 參考加速度計和工作加速度計的區別

參考和實際工作肯定是有所區別的，參考只是給你一個大概的范圍，而工作就是實際的數值。

㈡ 加速度計的基本介紹

加速度計 (accelerometer) 測量加速度的儀表。加速度測量是工程技術提出的重要課題。當物體具有很大的加速度時，物體及其所載的儀器設備和其他無相對加速度的物體均受到能產生同樣大的加速度的力，即受到動載荷。欲知動載荷就要測出加速度。其次，要知道各瞬時飛機、火箭和艦艇所在的空間位置，可通過慣性導航(見陀螺平台慣性導航系統)連續地測出其加速度，然後經過積分運算得到速度分量，再次積分得到一個方向的位置坐標信號，而三個坐標方向的儀器測量結果就綜合出運動曲線並給出每瞬時航行器所在的空間位置。再如某些控制系統中，常需要加速度信號作為產生控製作用所需的信息的一部分，這里也出現連續地測量加速度的問題。能連續地給出加速度信號的裝置稱為加速度感測器。
常見加速度計的構件如下：外殼(與被測物體固連)、參考質量，敏感元件、信號輸出器等。加速度計要求有一定量程和精確度、敏感性等，這些要求在某種程度上往往是矛盾的。以不同原理為依據的加速度計，其量程不同(從幾個g到幾十萬個g)，它們對突變加速度頻率的敏感性也各不相同。常見的加速度計所依據的原理有：①參考質量由彈簧與殼體相連(見圖)，它和殼體的相對位移反映出加速度分量的大小，這個信號通過電位器以電壓量輸出；②參考質量由彈性細桿與殼體固連，加速度引起的動載荷使桿變形，用應變電阻絲感應變形的大小，其輸出量是正比於加速度分盤大小的電信號；③參考質量通過壓電元件與殼體固連，質量的動載荷對壓電元件產生壓力，壓電元件輸出與壓力即加速度分量成比例的電信號：④參考質量由彈簧與殼體連接，放在線圈內部，反映加速度分量大小的位移改變線圈的電感，從而輸出與加速度成正比的電信號。此外，尚有伺服類型的加速度計，其中引入一個反饋迴路，以提高測量的精度。為了測出在平面或空間的加速度矢量，需要兩個或三個加速度計，各測量一個加速度分量。
角加速度計的原理類似加速度計，它的外盒裝在轉動物體上，由於角加速度，在參考質量上產生切向動載荷，可輸出與切向加速度或角加速度大小成比例的信號。隨被測運動物體和測量要求的不同，加速度計有各種原理和實現方式。如在飛行器上，有按陀螺原理設計的陀螺加速度儀等。
測量運載體線加速度的儀表。測量飛機過載的加速度計是最早獲得應用的飛機儀表之一。飛機上還常用加速度計來監控發動機故障和飛機結構的疲勞損傷情況。在各類飛行器的飛行試驗中，加速度計是研究飛行器顫振和疲勞壽命的重要工具。在飛行控制系統中，加速度計是重要的動態特性校正元件。在慣性導航系統中，高精度的加速度計是最基本的敏感元件之一。不同使用場合的加速度計在性能上差異很大，高精度的慣性導航系統要求加速度計的解析度高達0.001g，但量程不大；測量飛行器過載的加速度計則可能要求有10g的量程，而精度要求不高。

㈢ 壓電式加速度感測器

壓電式加速度感測器

（1）壓電式加速度計的結構和安裝

壓電式加速度感測器又稱壓電加速度計。它也屬於慣性式感測器。它是利用某些物質如石英晶體的壓電效應，在加速度計受振時，質量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。當被測振動頻率遠低於加速度計的固有頻率時，則力的變化與被測游敏塵加速度成正比。

由於壓電式感測器的輸出電信號是微弱的電荷，而且感測器本身有很大內阻，故輸出能量甚微，這給後接電路帶來一定困難。 為此，通常把感測器信號先輸到高輸入阻抗的前置放大器。經過阻抗變換以後，方可用於一般的放大、檢測電路將信號輸給指示 儀表或記錄器。目前，製造廠家已有把壓電式加速度感測器與前置放大器集成在一起的產品，不僅方便了使用，而且也大大降低了成本。
(a)中心安裝壓縮型 (b)環形剪切型 (c) 三角剪切型
圖13.18 壓電式加速度計

常用的壓電式加速度計的結構形式如圖13.18所示。S是彈簧，M是質塊，B是基座，P是壓電元件，R是夾持環。圖13.18a是中央安 裝壓縮型，壓電元件—質量塊—彈簧系統裝在圓形中心支柱上，支柱與基座連接。這種結構有高的共振頻率。然而基座B與測試對 象連接時，如果基座B有變形則將直接影響拾振器輸出。此外，測試對象和環境溫度變化將影響壓電元件，並使預緊力發生變化， 易引起溫度漂移。圖13.18c為三角剪切形，壓電元件由夾持環將其夾牢在三角形中心柱上。加速度計感受軸向振動時，壓電元件承 受切應力。這種結構對底座變形和溫度變化有極好的隔離作用，有較高的共振頻率和良拿野好的線性。圖13.18b為環形剪切型，結構簡單，能做成極小型、高共振頻率的加速度計，環形質量塊粘到裝在中心支柱上的環形壓電元件上。由於粘結劑會隨溫度增高而變 軟，因此最高工作溫度受到限制。
圖13.19 壓電式加速度計的幅頻特性曲線

加速度計的使用上限頻率取決於幅頻曲線中的共振頻率圖（圖13.19）。一般小阻尼(z<=0.1)的加速度計，上限頻率若取為共振頻率的 1/3，便可保證幅值誤差低於1dB（即12%）；若取為共振頻率的1/5，則可保證幅值誤差小於0.5dB（即6%），相移小於30。但共振頻率與加速度計的固定狀況有關，加速度計出廠時給出的幅頻曲線是在剛性連接的固定情況下得到的。實際使用的固定方法往往難於達到剛性連接，因而共振頻率和使用上限頻率都會有所下降。加速度計與試件的各種固定方法見 圖13.20。
圖13.20 加速度計的神禪固定方法

其中圖13.20a採用鋼螺栓固定，是使共振頻率能達到出廠共振頻率的最好方法。螺栓不得全部擰入基座螺孔，以免引起基座 變形，影響加速度計的輸出。在安裝面上塗一層硅脂可增加不平整安裝表面的連接可靠性。需要絕緣時可用絕緣螺栓和雲母墊片來 固定加速度計（圖13.20b），但墊圈應盡量簿。用一層簿蠟把加速度計粘在試件平整表面上（圖13.20c），也可用於低溫（40℃以下）的場合。手持探針測振方法（圖13.20d）在多點測試時使用特別方便，但測量誤差較大，重復性差，使用上限頻率一般不高於 1000Hz。用專用永久磁鐵固定加速度計（圖13.20e），使用方便，多在低頻測量中使用。此法也可使加速度計與試件絕緣。用硬性粘接螺栓（圖13.20f）或粘接劑（圖13.20g）的固定方法也長使用。某種典型的加速度計採用上述各種固定方法的共振頻率分別約為：鋼螺栓固定法31kHz，雲母墊片28kHz，塗簿蠟層29kHz，手持法2kHz，永久磁鐵固定法7kHz。

（2）壓電式加速度計的靈敏度 壓電加速度計屬發電型感測器，可把它看成電壓源或電荷源，故靈敏度有電壓靈敏度和 電荷靈敏度兩種表示方法。前者是加速度計輸出電壓（mV）與所承受加速度之比；後者是加速度計輸出電荷與所承受加速度之比。 加速度單位為m/s2，但在振動測量中往往用標准重力加速度g作單位，1g= 9.80665m/s2。這是一種已為大家所接受的表示方式，幾乎所有 測振儀器都用g作為加速度單位並在儀器的板面上和說明書中標出。

對給定的壓電材料而言，靈敏度隨質量塊的增大或壓電元件的增多而增大。一般來說，加速度計尺寸越大 ，其固有頻率越低。因此選用加速度計時應當權衡靈敏度和結構尺寸、附加質量的影響和頻率響應特性之間的利弊。

壓電晶體加速度計的橫向靈敏度表示它對橫向（垂直於加速度計軸線）振動的敏感程度，橫向靈敏度常以主靈敏度（即加速度計的電壓靈敏度或電荷靈敏度）的百分比表示。一般在殼體上用小紅點標出最小橫向靈敏度方向，一個優良的加速度計的橫向靈敏度應小於主靈敏度的3％。因此，壓電式加速度計在測試時具有明顯的方向性。

（3）壓電加速度計的前置放大器 壓電元件受力後產生的電荷量極其微弱，這電荷使壓電元件邊界和接在邊界上的導體充電 到電壓U=q/Ca（這里Ca是加速度計的內電容）。要測定這樣微弱的電荷（或電壓）的關鍵是防止導線、測量電路和加速度計本身的電荷泄漏。換句話講，壓電加速度計所用的前置放大器應具有極高的輸 入阻抗，把泄漏減少到測量准確度所要求的限度以內。

壓電式感測器的前置放大器有：電壓放大器和電荷放大器。所用電壓放大器就是高輸入阻抗的比例放大 器。其電路比較簡單，但輸出受連接電纜對地電容的影響，適用於一般振動測量。電荷放大器以電容作負反饋，使用中基本不受 電纜電容的影響。在電荷放大器中，通常用高質量的元、器件，輸入阻抗高，但價格也比較貴。

從壓電式感測器的力學模型看，它具有「低通」特性，原可測量極低頻的振動。但實際上由於低頻尤其小振幅振動時，加速度 值小，感測器的靈敏度有限，因此輸出的信號將很微弱，信噪比很低；另外電荷的泄漏，積分電路的漂移（用於測振動速度和位 移）、器件的雜訊都是不可避免的，所以實際低頻端也出現「截止頻率」，約為0.1～1Hz左右。

隨著電子技術的發展，目前大部分壓電式加速度計在殼體內都集成放大器，由它來完成阻抗變換的功能。這類內裝集成放大器 的加速度計可使用長電纜而無衰減，並可直接與大多數通用的儀表、計算機等連接。一般採用2線制，即用2根電纜給感測器供給 2～10mA的恆流電源，而輸出信號也由這2根電纜輸出，大大方便了現場的接線。表13.1為某廠家生產的壓電式加速度計的參數表。 表13.1 常用壓電式加速度計的參數表

型號
量程
靈敏度
解析度
重量
應用及特點

350B04
5000g
0.5mV/g
0.02g
4.5g
適用於爆破、撞擊等

350B21
100000g
0.05mV/g
0.3g
4.4g
適用於爆破、撞擊、爆炸分離等

351B03
150g
10mV/g
0.003g
10.5g
可在-196℃的低溫環境下工作

352A
5g
1000mV/g
0.00004g
35g
高解析度型

352C22
500g
10mV/g
0.0015g
0.5g
微型，適用於小型結構

352C65
50g
100mV/g
0.00016g
2g
小型、高靈敏度、高解析度，各種用途

353B18
500g
10mV/g
0.005g
2g
高頻、小型、石英剪切，各種用途

353B33
50g
100mV/g
0.0005g
27g
三角剪切結構，石英通用加速度感測器

353M255
2000g
2.5mV/g
0.04g
17.9g
沖擊感測器、內置濾波器，樁基檢測

355B03
500g
10mV/g
0.0005g
10g
環型

356B08
50g
100mV/g
0.0002g
20g
軸、結構實驗

356A18
5g
1000mV/g
0.00006g
24g
3軸、高靈敏度

356A40
10g
100mV/g
0.0002g
180g/片狀
3軸坐墊感測器，汽車實驗

356M41
500g
10mV/g
0.001g
4g/方形
3軸、小型，模態、振動、雜訊實驗

393C
5g
1V/g
0.0001g
1000g
超低頻地震感測器，長期穩定性良好

393B31
0.5g
10V/g
0.000001g
635g
超低頻地震感測器，高靈敏度

（4）壓電式速度感測器

由於上述磁電式速度感測器存在響應頻率范圍小，機械運動部件容易損壞，感測器質量大造成附加質量大等缺點，近年發展了 壓電式速度感測器，即在壓電式加速度感測器的基礎上，增加了積分電路，實現了速度輸出。同樣，這種感測器也全部實現了內置，具有替換磁電式速度感測器的趨向。

㈣ 加速度計測量超聲波的作用

對於加速度計測量超聲波的作用，主要可以應用在以下方面：

1. 檢測結構健康：加速度計可以檢測機器和結構的振動狀態，從而評估其健康狀況枝唯。對於某些需要高度精度和穩定性的設備和結構，如橋梁、建築物和航天器等，可以使用加速度計測量超聲波來檢測其振動狀態。

2. 監測工業生產設備：加速度計可以應用在各種工業設備中，如機器人、銑床、車床等。它可以監測各種工業過程中的振動狀態，從而提高設備的生產效率和穩定性。

3. 檢測汽車和飛機發動機：加速度計可以應用於檢測汽車和飛機發動機的振動狀態，從而提高其性能和安全性。它們可以檢測設備中的所有部件，並與預期的振動狀態進行比較。

4. 醫療應肆悔用：加速度計可以應用於醫學領域中的許多應用，如測量人體的振動狀態和睡眠質量，以及診斷器官和猛雹培組織的異常振動狀態等。

總之，加速度計測量超聲波的作用非常廣泛，可以應用於許多不同的領域和應用中，幫助人們更好地了解和控制各種振動狀態。

㈤ 加速度計與位移計分別利用的是 測振儀表的高頻還是低頻，請分析

應該都是高頻吧。所謂高頻低頻，如果沒有其他所指的話，應該就是檢測的頻率，這個果斷是高頻啊（除非要檢測的東西移動速度很慢，才可以用低頻）。因為比如說，頻率低了，檢測儀每0.5秒檢測一次，而物體速度稍微快冊友點，5m/s，這樣的話，就會有2.5m的檢測漏洞，很容易出現檢測不到的情況；而如果頻率高，每0.1秒檢測一次，同樣條件，檢測漏洞只有0.5m，誤差就會小很多。一般的話，比如最標準的50HZ，就是每0.02秒檢測一次，檢測漏洞只有0.1m。所以說，一般不管加速度還是州基槐位移的檢測。但是如果說測蝸牛移動這之類很慢的，用高頻就相對費電鋒野而且費儀器了，所以可以用低頻。希望對你有幫助^_^

㈥ 地震速度計和加速度計的功能區別

地震速度計和加速度計的功能區別主要在於測量物理量的不同。地震速度計主要是測量地震波的速度和芹陪傳臘碰播路徑，從而估計地震源的位置和規模；而加速度計則是測量物體在二維或三維空間中的加速度，可以用於地震嫌局蠢研究、振動分析、運動控制等方面。可以說地震速度計是用於研究地震現象的一種測量儀器，而加速度計則是用於研究物體運動的一種測量儀器。兩者應用的領域不同，但都在相關領域有著重要的應用價值。

㈦ 慣性導航系統，加速度計和陀螺儀介紹（二）

姓名：晏蘇 學號：19020100215 學院：電子工程學院

轉自http://m.elecfans.com/article/1130878.html

【嵌牛導讀】加速度感測器（acceleration transcer），是一種將加速度轉換為信號的感測器，可用來測量加速力（物體在加速過程中作用於物體的力）。

【嵌牛鼻子】加速度褲陪感測器（acceleration transcer）

【嵌牛提問】加速度計的工作原理

【嵌牛正文】

簡介：

加速度感測器，英文名稱為acceleration transcer，是一種將加速度轉換為信號的感測器，可用來測量加速力（物體在加速過程中作用於物體的力）。現已廣泛應用於汽車制動啟動檢測、工程測振、地質勘探等多種領域，主要用於汽車安全氣囊、牽引控制系統、防抱死系統等安全性能方面。

加速度感測器可分為壓電式、做困壓阻式、電容式、伺服式四種，多數加速度感測器是根據壓電效應來工作的。目前，壓電式加速度感測器已廣泛應用於機器設備的振動測量上，可有效檢測機器潛在故障並達到自我保護，以避免對工人產生意外傷害。那純純念么我們接下來就來了解一下壓電效應以及壓電式加速度感測器是如何運用壓電效應的。

加速度感測器原理- -壓電效應：

壓電式加速度感測器又稱為壓電加速度計，是一種慣性式感測器。利用的是壓電晶體的壓電效應。其中，壓電晶體指具有「壓電效應」的晶體，如壓電陶瓷，石英等。那麼壓電效應是什麼呢？其具體定義如下：

壓電效應：某些電介質受到外力作用變形的同時，其內部還會發生極化的現象，在其內部建立電場，使其兩個相對表面上出現正負相反的電荷;而一旦外力去除，它又恢復到之前不帶電的狀態，我們將這種現象稱為正壓電效應。既然有正壓電效應，那麼必然也會有逆壓電效應，所謂的逆壓電效應指的是當在電介質的極化方向上施加電場時，電介質也會發生變形，而一旦電場去除，電介質的變形也隨之消失，我們將這種現象稱為逆壓電效應。總而言之，正壓電效應是指外力引起變形的同時也引起極化現象，逆壓電效應是指施加電場出現極化現象的同時也引起變形。根據壓電效應研製的加速度感測器便是壓電式加速度感測器。

加速度感測器原理：

加速度計受振，使得質量塊加在壓電晶體上的力發生變化，當被測振動頻率遠遠低於加速度計的固有頻率時，被測加速度的變化與力的變化成正比，因此可通過力的大小判斷加速度的大小。由於正壓電效應，使得其變形的同時也產生電場，兩個相對表面上出現正負相反電荷，產生電壓，因此可將加速度轉化成電壓輸出。

㈧ 簡述壓電式加速度感測器的工作原理

壓電式加速度感測器的工作原理：
壓電式加速度感測器是基於壓電晶體的橋基壓電效應工作的。某些晶體在一定方向上受力變形時，其內部會產生極化現象，同時在它的桐消游兩個表面上產生符號相反的電荷；當外力去除後，又重新恢復到不帶電狀態，這種現象稱為「壓電效應」，具有「壓電效應」的晶體稱為壓電晶體。常用的壓電晶體有石英、壓電陶瓷等。
簡介：
壓電式加速度感測器又稱壓電加速度計。它也屬於慣性式感測器。它是利用某些物質如石英晶體的壓電效應，在加速度計受振時，質量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。當被測振動頻率遠低於加速度計的固有頻率時，則力的變化局銷與被測加速度成正比。