第6章压电式传感器讲述资料.ppt

YD型压电式加速度传感器 YD型压电式传感器的外形示意图 压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。 它的主要优点是；灵敏度高、体积小、重量轻、测量频率上限较高、动态范围大。但它易受外界干扰，在测试前需进行各种校验。YD型压电式加速度传感器是一种典型的加速度传感器，有端面和侧面引出两种基本形式，它主要用于各种机械振动的测量。 量程：50g 频率范围：0.5-8000Hz（±10%) 分辨率：0.0002g 线性：≤1% 横向灵敏度：≤5% 典型值：≤3% 温度范围：-40~+120℃ 用途：模态试验 LC0101 LC0106 量程：5g 频率范围：0.04-1500Hz（±10%) 分辨率：0.00002g 重量：200gm 安装螺纹：M5 mm 线性：≤1% 横向灵敏度：≤5% 典型值：≤3% 温度范围：-40～+120℃ 用途：超低频、小g测量 加速度计 HZ-9508型测振表 HZ-9508型测振表是用于旋转机械进行振动测量、简易故障诊断的一种便携式数字显示测振表，用YD型压电式加速度传感器作为表头。它除了可测量一般机械振动产生的加速度、速度、位 移等参数外，还具有测量齿轮、轴承故障产生的高频加速度值的功能，并具有低电压监测功能。其外形结构 如右图所示。 主要参数如下： 1）测量范围： 位移： 1～1999μm（峰—峰值）； 速度： 0.1～199.9mm/S（有效值）； 加速度： 0.1～199.9m/S2（峰值）； 高频加速度：0.1～199.9 m/S2（峰值）； 精度：测量值的±5%（允许±2误差）； 2）频率范围： 位移：10Hz～1000Hz；速度：10Hz～1000Hz；加速度：10Hz～1000Hz；高频加速度：1KHz～15KHz； 6.3.3 压电式金属加工切削力测量 由于压电陶瓷元件自振频率高，特别适合测量变化剧烈的载荷。 图6-13 压电式刀具切削力测量示意图 压电式动态力传感器以及在车床中用于动态切削力的测量 图6-14 BS-D2压电式玻璃破碎传感器 （a） 外形; （b） 内部电路 6.3.4 压电式玻璃破碎报警器 图6-15 压电式玻璃破碎报警器电路框图 * * 玻璃打碎报警装置 将高分子压电测振薄膜粘贴在玻璃上，可以感受到玻璃破碎时会发出的振动，并将电压信号传送给集中报警系统。 粘贴位置 * * 质量块 将厚约0.2mm左右的PVDF薄膜裁制成10?20mm大小。在它的正反两面各喷涂透明的二氧化锡导电电极，再用超声波焊接上两根柔软的电极引线。并用保护膜覆盖。 使用时，用瞬干胶将其粘贴在玻璃上。当玻璃遭暴力打碎的瞬间，压电薄膜感受到剧烈振动，表面产生电荷Q ，在两个输出引脚之间产生窄脉冲报警信号。 6.3.5 高分子压电电缆 将高分子压电电缆埋在公路上，可以获取车型分类信息（包括轴数、轴距、轮距、单双轮胎）、车速监测、收费站地磅、闯红灯拍照、停车区域监控、交通数据信息采集（道路监控）及机场滑行道等。 将两根高分子压电电缆相距若干米，平行埋设于柏油公路的路面下约5cm，可以用来测量车速及汽车的载重量，并根据存储在计算机内部的档案数据，判定汽车的车型。 利用超声波在顺流方向和逆流方向的传播速度进行测量。其测量装置是在管外设置两个相隔一定距离的收发两用压电超声换能器，每隔一段时间(如1/100s)，发射和接收互换一次。在顺流和逆流的情况下，发射和接收的相位差与流速成正比。据这个关系，可精确测定流速。流速与管道横截面积的乘积等于流量。 流量显示 1789 输出信号 换能器 换能器 接收 接收 发射 发射 压电式流量计 此流量计可测量各种液体的流速，中压和低压气体的流速，不受该流体的导电率、粘度、密度、腐蚀性以及成分的影响。其准确度可达0.5%，有的可达到0.01%。 根据发射和接收的相位差随海洋深度深度的变化，测量声速随深度的分布情况 6.3.6 压电式流量计 压电式传感器在自来水管道测漏中的应用 如果地面下有一条均匀的直管道某处O点为漏点，振动声音从O点向管道两端传播，传播速度为V，在管道上A、B两点放两只传感器，A、B距离为L（已知或可测），从A、B两个传感器接收的由O点传来的t0时刻发出的振动信号所用时间为tA（=LA/V）和tB（=LB/V），两者时间差为 Δt=tA- tB=（LA- LB）/V L A B O点 LA LB 地 面 前 放 带通滤波 放 大 低通滤波 传感器B 发 送 前 放 带通滤波 放 大 低通滤波 传感