加速度计属于什么固有频率仪器

㈠ 参考加速度计和工作加速度计的区别

参考和实际工作肯定是有所区别的，参考只是给你一个大概的范围，而工作就是实际的数值。

㈡ 加速度计的基本介绍

加速度计 (accelerometer) 测量加速度的仪表。加速度测量是工程技术提出的重要课题。当物体具有很大的加速度时，物体及其所载的仪器设备和其他无相对加速度的物体均受到能产生同样大的加速度的力，即受到动载荷。欲知动载荷就要测出加速度。其次，要知道各瞬时飞机、火箭和舰艇所在的空间位置，可通过惯性导航(见陀螺平台惯性导航系统)连续地测出其加速度，然后经过积分运算得到速度分量，再次积分得到一个方向的位置坐标信号，而三个坐标方向的仪器测量结果就综合出运动曲线并给出每瞬时航行器所在的空间位置。再如某些控制系统中，常需要加速度信号作为产生控制作用所需的信息的一部分，这里也出现连续地测量加速度的问题。能连续地给出加速度信号的装置称为加速度传感器。
常见加速度计的构件如下：外壳(与被测物体固连)、参考质量，敏感元件、信号输出器等。加速度计要求有一定量程和精确度、敏感性等，这些要求在某种程度上往往是矛盾的。以不同原理为依据的加速度计，其量程不同(从几个g到几十万个g)，它们对突变加速度频率的敏感性也各不相同。常见的加速度计所依据的原理有：①参考质量由弹簧与壳体相连(见图)，它和壳体的相对位移反映出加速度分量的大小，这个信号通过电位器以电压量输出；②参考质量由弹性细杆与壳体固连，加速度引起的动载荷使杆变形，用应变电阻丝感应变形的大小，其输出量是正比于加速度分盘大小的电信号；③参考质量通过压电元件与壳体固连，质量的动载荷对压电元件产生压力，压电元件输出与压力即加速度分量成比例的电信号：④参考质量由弹簧与壳体连接，放在线圈内部，反映加速度分量大小的位移改变线圈的电感，从而输出与加速度成正比的电信号。此外，尚有伺服类型的加速度计，其中引入一个反馈回路，以提高测量的精度。为了测出在平面或空间的加速度矢量，需要两个或三个加速度计，各测量一个加速度分量。
角加速度计的原理类似加速度计，它的外盒装在转动物体上，由于角加速度，在参考质量上产生切向动载荷，可输出与切向加速度或角加速度大小成比例的信号。随被测运动物体和测量要求的不同，加速度计有各种原理和实现方式。如在飞行器上，有按陀螺原理设计的陀螺加速度仪等。
测量运载体线加速度的仪表。测量飞机过载的加速度计是最早获得应用的飞机仪表之一。飞机上还常用加速度计来监控发动机故障和飞机结构的疲劳损伤情况。在各类飞行器的飞行试验中，加速度计是研究飞行器颤振和疲劳寿命的重要工具。在飞行控制系统中，加速度计是重要的动态特性校正元件。在惯性导航系统中，高精度的加速度计是最基本的敏感元件之一。不同使用场合的加速度计在性能上差异很大，高精度的惯性导航系统要求加速度计的分辨率高达0.001g，但量程不大；测量飞行器过载的加速度计则可能要求有10g的量程，而精度要求不高。

㈢ 压电式加速度传感器

压电式加速度传感器

（1）压电式加速度计的结构和安装

压电式加速度传感器又称压电加速度计。它也属于惯性式传感器。它是利用某些物质如石英晶体的压电效应，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则力的变化与被测游敏尘加速度成正比。

由于压电式传感器的输出电信号是微弱的电荷，而且传感器本身有很大内阻，故输出能量甚微，这给后接电路带来一定困难。 为此，通常把传感器信号先输到高输入阻抗的前置放大器。经过阻抗变换以后，方可用于一般的放大、检测电路将信号输给指示 仪表或记录器。目前，制造厂家已有把压电式加速度传感器与前置放大器集成在一起的产品，不仅方便了使用，而且也大大降低了成本。
(a)中心安装压缩型 (b)环形剪切型 (c) 三角剪切型
图13.18 压电式加速度计

常用的压电式加速度计的结构形式如图13.18所示。S是弹簧，M是质块，B是基座，P是压电元件，R是夹持环。图13.18a是中央安 装压缩型，压电元件—质量块—弹簧系统装在圆形中心支柱上，支柱与基座连接。这种结构有高的共振频率。然而基座B与测试对 象连接时，如果基座B有变形则将直接影响拾振器输出。此外，测试对象和环境温度变化将影响压电元件，并使预紧力发生变化， 易引起温度漂移。图13.18c为三角剪切形，压电元件由夹持环将其夹牢在三角形中心柱上。加速度计感受轴向振动时，压电元件承 受切应力。这种结构对底座变形和温度变化有极好的隔离作用，有较高的共振频率和良拿野好的线性。图13.18b为环形剪切型，结构简单，能做成极小型、高共振频率的加速度计，环形质量块粘到装在中心支柱上的环形压电元件上。由于粘结剂会随温度增高而变 软，因此最高工作温度受到限制。
图13.19 压电式加速度计的幅频特性曲线

加速度计的使用上限频率取决于幅频曲线中的共振频率图（图13.19）。一般小阻尼(z<=0.1)的加速度计，上限频率若取为共振频率的 1/3，便可保证幅值误差低于1dB（即12%）；若取为共振频率的1/5，则可保证幅值误差小于0.5dB（即6%），相移小于30。但共振频率与加速度计的固定状况有关，加速度计出厂时给出的幅频曲线是在刚性连接的固定情况下得到的。实际使用的固定方法往往难于达到刚性连接，因而共振频率和使用上限频率都会有所下降。加速度计与试件的各种固定方法见 图13.20。
图13.20 加速度计的神禅固定方法

其中图13.20a采用钢螺栓固定，是使共振频率能达到出厂共振频率的最好方法。螺栓不得全部拧入基座螺孔，以免引起基座 变形，影响加速度计的输出。在安装面上涂一层硅脂可增加不平整安装表面的连接可靠性。需要绝缘时可用绝缘螺栓和云母垫片来 固定加速度计（图13.20b），但垫圈应尽量簿。用一层簿蜡把加速度计粘在试件平整表面上（图13.20c），也可用于低温（40℃以下）的场合。手持探针测振方法（图13.20d）在多点测试时使用特别方便，但测量误差较大，重复性差，使用上限频率一般不高于 1000Hz。用专用永久磁铁固定加速度计（图13.20e），使用方便，多在低频测量中使用。此法也可使加速度计与试件绝缘。用硬性粘接螺栓（图13.20f）或粘接剂（图13.20g）的固定方法也长使用。某种典型的加速度计采用上述各种固定方法的共振频率分别约为：钢螺栓固定法31kHz，云母垫片28kHz，涂簿蜡层29kHz，手持法2kHz，永久磁铁固定法7kHz。

（2）压电式加速度计的灵敏度 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。 加速度单位为m/s2，但在振动测量中往往用标准重力加速度g作单位，1g= 9.80665m/s2。这是一种已为大家所接受的表示方式，几乎所有 测振仪器都用g作为加速度单位并在仪器的板面上和说明书中标出。

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。因此选用加速度计时应当权衡灵敏度和结构尺寸、附加质量的影响和频率响应特性之间的利弊。

压电晶体加速度计的横向灵敏度表示它对横向（垂直于加速度计轴线）振动的敏感程度，横向灵敏度常以主灵敏度（即加速度计的电压灵敏度或电荷灵敏度）的百分比表示。一般在壳体上用小红点标出最小横向灵敏度方向，一个优良的加速度计的横向灵敏度应小于主灵敏度的3％。因此，压电式加速度计在测试时具有明显的方向性。

（3）压电加速度计的前置放大器 压电元件受力后产生的电荷量极其微弱，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。换句话讲，压电加速度计所用的前置放大器应具有极高的输 入阻抗，把泄漏减少到测量准确度所要求的限度以内。

压电式传感器的前置放大器有：电压放大器和电荷放大器。所用电压放大器就是高输入阻抗的比例放大 器。其电路比较简单，但输出受连接电缆对地电容的影响，适用于一般振动测量。电荷放大器以电容作负反馈，使用中基本不受 电缆电容的影响。在电荷放大器中，通常用高质量的元、器件，输入阻抗高，但价格也比较贵。

从压电式传感器的力学模型看，它具有“低通”特性，原可测量极低频的振动。但实际上由于低频尤其小振幅振动时，加速度 值小，传感器的灵敏度有限，因此输出的信号将很微弱，信噪比很低；另外电荷的泄漏，积分电路的漂移（用于测振动速度和位 移）、器件的噪声都是不可避免的，所以实际低频端也出现“截止频率”，约为0.1～1Hz左右。

随着电子技术的发展，目前大部分压电式加速度计在壳体内都集成放大器，由它来完成阻抗变换的功能。这类内装集成放大器 的加速度计可使用长电缆而无衰减，并可直接与大多数通用的仪表、计算机等连接。一般采用2线制，即用2根电缆给传感器供给 2～10mA的恒流电源，而输出信号也由这2根电缆输出，大大方便了现场的接线。表13.1为某厂家生产的压电式加速度计的参数表。 表13.1 常用压电式加速度计的参数表

型号
量程
灵敏度
分辨率
重量
应用及特点

350B04
5000g
0.5mV/g
0.02g
4.5g
适用于爆破、撞击等

350B21
100000g
0.05mV/g
0.3g
4.4g
适用于爆破、撞击、爆炸分离等

351B03
150g
10mV/g
0.003g
10.5g
可在-196℃的低温环境下工作

352A
5g
1000mV/g
0.00004g
35g
高分辨率型

352C22
500g
10mV/g
0.0015g
0.5g
微型，适用于小型结构

352C65
50g
100mV/g
0.00016g
2g
小型、高灵敏度、高分辨率，各种用途

353B18
500g
10mV/g
0.005g
2g
高频、小型、石英剪切，各种用途

353B33
50g
100mV/g
0.0005g
27g
三角剪切结构，石英通用加速度传感器

353M255
2000g
2.5mV/g
0.04g
17.9g
冲击传感器、内置滤波器，桩基检测

355B03
500g
10mV/g
0.0005g
10g
环型

356B08
50g
100mV/g
0.0002g
20g
轴、结构实验

356A18
5g
1000mV/g
0.00006g
24g
3轴、高灵敏度

356A40
10g
100mV/g
0.0002g
180g/片状
3轴坐垫传感器，汽车实验

356M41
500g
10mV/g
0.001g
4g/方形
3轴、小型，模态、振动、噪声实验

393C
5g
1V/g
0.0001g
1000g
超低频地震传感器，长期稳定性良好

393B31
0.5g
10V/g
0.000001g
635g
超低频地震传感器，高灵敏度

（4）压电式速度传感器

由于上述磁电式速度传感器存在响应频率范围小，机械运动部件容易损坏，传感器质量大造成附加质量大等缺点，近年发展了 压电式速度传感器，即在压电式加速度传感器的基础上，增加了积分电路，实现了速度输出。同样，这种传感器也全部实现了内置，具有替换磁电式速度传感器的趋向。

㈣ 加速度计测量超声波的作用

对于加速度计测量超声波的作用，主要可以应用在以下方面：

1. 检测结构健康：加速度计可以检测机器和结构的振动状态，从而评估其健康状况枝唯。对于某些需要高度精度和稳定性的设备和结构，如桥梁、建筑物和航天器等，可以使用加速度计测量超声波来检测其振动状态。

2. 监测工业生产设备：加速度计可以应用在各种工业设备中，如机器人、铣床、车床等。它可以监测各种工业过程中的振动状态，从而提高设备的生产效率和稳定性。

3. 检测汽车和飞机发动机：加速度计可以应用于检测汽车和飞机发动机的振动状态，从而提高其性能和安全性。它们可以检测设备中的所有部件，并与预期的振动状态进行比较。

4. 医疗应肆悔用：加速度计可以应用于医学领域中的许多应用，如测量人体的振动状态和睡眠质量，以及诊断器官和猛雹培组织的异常振动状态等。

总之，加速度计测量超声波的作用非常广泛，可以应用于许多不同的领域和应用中，帮助人们更好地了解和控制各种振动状态。

㈤ 加速度计与位移计分别利用的是 测振仪表的高频还是低频，请分析

应该都是高频吧。所谓高频低频，如果没有其他所指的话，应该就是检测的频率，这个果断是高频啊（除非要检测的东西移动速度很慢，才可以用低频）。因为比如说，频率低了，检测仪每0.5秒检测一次，而物体速度稍微快册友点，5m/s，这样的话，就会有2.5m的检测漏洞，很容易出现检测不到的情况；而如果频率高，每0.1秒检测一次，同样条件，检测漏洞只有0.5m，误差就会小很多。一般的话，比如最标准的50HZ，就是每0.02秒检测一次，检测漏洞只有0.1m。所以说，一般不管加速度还是州基槐位移的检测。但是如果说测蜗牛移动这之类很慢的，用高频就相对费电锋野而且费仪器了，所以可以用低频。希望对你有帮助^_^

㈥ 地震速度计和加速度计的功能区别

地震速度计和加速度计的功能区别主要在于测量物理量的不同。地震速度计主要是测量地震波的速度和芹陪传腊碰播路径，从而估计地震源的位置和规模；而加速度计则是测量物体在二维或三维空间中的加速度，可以用于地震嫌局蠢研究、振动分析、运动控制等方面。可以说地震速度计是用于研究地震现象的一种测量仪器，而加速度计则是用于研究物体运动的一种测量仪器。两者应用的领域不同，但都在相关领域有着重要的应用价值。

㈦ 惯性导航系统，加速度计和陀螺仪介绍（二）

姓名：晏苏 学号：19020100215 学院：电子工程学院

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

【嵌牛导读】加速度传感器（acceleration transcer），是一种将加速度转换为信号的传感器，可用来测量加速力（物体在加速过程中作用于物体的力）。

【嵌牛鼻子】加速度裤陪传感器（acceleration transcer）

【嵌牛提问】加速度计的工作原理

【嵌牛正文】

简介：

加速度传感器，英文名称为acceleration transcer，是一种将加速度转换为信号的传感器，可用来测量加速力（物体在加速过程中作用于物体的力）。现已广泛应用于汽车制动启动检测、工程测振、地质勘探等多种领域，主要用于汽车安全气囊、牵引控制系统、防抱死系统等安全性能方面。

加速度传感器可分为压电式、做困压阻式、电容式、伺服式四种，多数加速度传感器是根据压电效应来工作的。目前，压电式加速度传感器已广泛应用于机器设备的振动测量上，可有效检测机器潜在故障并达到自我保护，以避免对工人产生意外伤害。那纯纯念么我们接下来就来了解一下压电效应以及压电式加速度传感器是如何运用压电效应的。

加速度传感器原理- -压电效应：

压电式加速度传感器又称为压电加速度计，是一种惯性式传感器。利用的是压电晶体的压电效应。其中，压电晶体指具有“压电效应”的晶体，如压电陶瓷，石英等。那么压电效应是什么呢？其具体定义如下：

压电效应：某些电介质受到外力作用变形的同时，其内部还会发生极化的现象，在其内部建立电场，使其两个相对表面上出现正负相反的电荷;而一旦外力去除，它又恢复到之前不带电的状态，我们将这种现象称为正压电效应。既然有正压电效应，那么必然也会有逆压电效应，所谓的逆压电效应指的是当在电介质的极化方向上施加电场时，电介质也会发生变形，而一旦电场去除，电介质的变形也随之消失，我们将这种现象称为逆压电效应。总而言之，正压电效应是指外力引起变形的同时也引起极化现象，逆压电效应是指施加电场出现极化现象的同时也引起变形。根据压电效应研制的加速度传感器便是压电式加速度传感器。

加速度传感器原理：

加速度计受振，使得质量块加在压电晶体上的力发生变化，当被测振动频率远远低于加速度计的固有频率时，被测加速度的变化与力的变化成正比，因此可通过力的大小判断加速度的大小。由于正压电效应，使得其变形的同时也产生电场，两个相对表面上出现正负相反电荷，产生电压，因此可将加速度转化成电压输出。

㈧ 简述压电式加速度传感器的工作原理

压电式加速度传感器的工作原理：
压电式加速度传感器是基于压电晶体的桥基压电效应工作的。某些晶体在一定方向上受力变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的桐消游两个表面上产生符号相反的电荷；当外力去除后，又重新恢复到不带电状态，这种现象称为“压电效应”，具有“压电效应”的晶体称为压电晶体。常用的压电晶体有石英、压电陶瓷等。
简介：
压电式加速度传感器又称压电加速度计。它也属于惯性式传感器。它是利用某些物质如石英晶体的压电效应，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则力的变化局销与被测加速度成正比。