压电式传感器测加速度的课程设计.doc

传感器的实验报告 课题名称： 应用压电式传感器测 量加速度的电路设计 班 级 ： 姓 名 ： 杨春雨 学 号 ： 0513110203 摘 要 现代工业和自动化生产过程中，许多的设备都用到传感器，传感器的应用已经普及到很多的生产车间和生活当中。此次设计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，则力的变化与被测加速度成正比第一章 设计概论 1.1 应用的传感器 压电传感器是以某种介质（如石英晶体或压电陶瓷、高分子材料）的压电效应为基础而工作的。在外力作用下，在电介质表面产生电荷，从而实现非电量测量的目的。因此是一种典型的自发电式传感器。压电传感器是力敏感元件，它可以测量最终能变换为力的那些非电物理量，例如，动态力、动态压力、振动加速度等。 1.2课题的目的和意义 通过本次设计，掌握压电式传感器的的工作原理，了解有关压电式传感器的应用，初步掌握压电式传感器测量加速度的调整和测试方法，提高动手能力和排除故障的能力。同时通过本课题设计与装配、调试，提高动手能力，巩固已学的理论知识，建立，了解单元电路之间的关系及相互影响。初步掌握的调整及测试方法。 第二章 整体设计方案 2.1测量的示意图 2.2 设计的原理 压电式加速度传感器属于惯性式传感器，工作原理是以某些物质的压电效应为基础，在加速度计受振时，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，则力的变化与被测加速度成正比，可以把被测的非电物理量加速度转化为电量。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，通常器信号选用电荷放大器作为电信号的测量电路。 2.3方框图 第三章 单元电路设计 3.1 测量电路 上图显示了加速度传感器的结构.它具有两块X切向石英晶体,若对畕体施加压力则在中心电极上产生的电荷是叠加的，由环状弹賛施加的机槭顶载必须比预期沿向上方向所施最大加速度力要大。晶体的两外表面与壳罩相连因而处于低电位.此传感器具有0.62pC/g的输出，并在15kHz左右发生最低频率谐振。两晶体的电容仅有几个pF.从而与任一长度的电缆电容相比均可忽略不计。传感器重约250~300 g, 可用螺栓固定=加上电缆.若总电容是500 pF.则开路输出电压是 3.2 放大电路 3.3 A\D转换电路 3.4 显示电路 第四章 整机电路图 4.1 整机电路介绍 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，则力的变化与被测加速度成正比。在现代生产生活中被应用于许许多多的方面，如提电脑的硬盘抗摔保护，目前用的数码相机和摄像机里，也有加速度传感器，用来检测拍摄时候的手部的振动，并根据这些振动，自动调节相机的聚焦。压电加速度传感器还应用于汽车安全气囊、防抱死系统、牵引控制系统等安全性能方面。 construction work area in the form of conference reviews. (2) review program review date is determined by the project manager; According to the project manager of project quality control Department requires preparation of a management plan, representative of the management audit of the project, approved by the project manager; Review Project Office issued notices of meetings; Project manager facilitates the review meeting, scheduled content under review; Quality control Depa