振动拾取器
施加于压电元件的力会产生与加速度成比例的电荷。
它可以处理高振动频率和大加速度。结构紧凑,重量轻。
压缩型的结构是将压电元件拧入基座和重物之间。由于其机械强度极高,因此可以测量相当高的冲击力。此外,由于谐振频率可以相对于灵敏度提高,因此它不仅适用于一般的振动测量,还适用于高速旋转机械等高频振动的测量以及管道泄漏检测。
剪切型压电元件的设计目的是在压电元件的两个电极表面之间产生错位。它几乎不受热电效应(拾音器温度变化引起的低频噪声)的影响,因此非常适合测量低频或温度变化剧烈的场所。此外,它的基座应变灵敏度(对施加在安装基座上的弯曲等应力的灵敏度)较低,因此受基座变形的影响较小。
弯曲型的结构是将薄压电板粘合到金属板上,弯曲时会对压电板施加横向应力,并提取与弯曲成比例的输出。由于重量轻且灵敏度高,因此适用于测量地震、大坝、发电厂等小型设备的微小振动。
这是一种内置前置放大器(阻抗转换器)的电荷式振动拾音器,可获得电压输出信号。它可以使用廉价的同轴电缆进行长距离安装,并且不易受灵敏度损失和噪声的影响。适用于监控用途。但是,其工作温度范围比电荷式低,不适合测量高频或加速度。
双线电荷放大器是一种电荷转换器,可将压电加速度计(电荷型)的电荷输出转换为低阻抗电压。它利用由恒流源提供的测量仪器提供的恒定电流进行工作,并将信号作为叠加在电源线上的交流电压输出。
在下列情况下使用此功能:
压电加速度频率的上限由拾音器本身的谐振频率或拾音器的安装方式决定,频率的下限由放大器的时间常数决定。
对于压电加速度计,其拾音器的灵敏度会随温度变化。变化程度取决于压电元件材料和拾音器结构,但通常情况下,随着温度升高,电容和电荷灵敏度会升高,而电压灵敏度会降低。
当振动以 90° 角(水平)施加到固定轴时,灵敏度为测量轴灵敏度的 5% 或更低。