1、精選優質文檔-傾情為你奉上 傳感器應用技術課程設計題目 應用壓電式傳感器測量加速度的電路設計姓 名 徐 健 學 號 4 院（系） 電子電氣工程學院 班 級 P10電子信息2班 指導教師 朱相磊 職 稱 教授 二O一二年 七 月 二 日專心-專注-專業摘 要現代工業和自動化生產過程中，許多的設備都用到傳感器，傳感器的應用已經普及到很多的生產車間和生活當中。此次設計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于加速度計的固有頻率時，則力的變化與被測加速度成正比。本文介紹了一種壓電式加速度傳感器，利用壓電式傳感器來測量運動物體的加速度，

2、本設計的操作簡單，具有較高的靈敏度，準確的測量加速度。根據不同的測量需要可以進行智能調整，以達到提高性價比的目的。關鍵字：壓電加速度傳感器 電荷轉換電路 放大電路 AD轉換電路 顯示電路目錄4.1 整機電路介紹1.1 應用的傳感器壓電傳感器是以某種介質（如石英晶體或壓電陶瓷、高分子材料）的壓電效應為基礎而工作的。在外力作用下，在電介質表面產生電荷，從而實現非電量測量的目的。因此是一種典型的自發電式傳感器。壓電傳感器是力敏感元件，它可以測量最終能變換為力的那些非電物理量，例如，動態力、動態壓力、振動加速度等。1.2課題的目的和意義通過本次設計，掌握壓電式傳感器的的工作原理，了解有關壓電式傳感器的

3、應用，初步掌握壓電式傳感器測量加速度的調整和測試方法，提高動手能力和排除故障的能力。同時通過本課題設計與裝配、調試，提高自己的動手能力，鞏固已學的理論知識，建立理論和實踐的結合，了解每個單元電路之間的關系及相互影響。初步掌握壓電式傳感器測量加速度的調整及測試方法。提高動手能力和排除故障的能力。第二章 整體設計方案2.1測量的示意圖2.2 設計的原理壓電式加速度傳感器屬于慣性式傳感器，工作原理是以某些物質的壓電效應為基礎，在加速度計受振時，加在壓電元件上的力也隨之變化。當被測振動頻率遠低于加速度計的固有頻率時，則力的變化與被測加速度成正比，可以把被測的非電物理量加速度轉化為電量。由于壓電式傳感器

4、的輸出電信號是微弱的電荷，而且傳感器本身有很大內阻，故輸出能量甚微，這給后接電路帶來一定困難。為此，通常器信號選用電荷放大器作為電信號的測量電路。2.3方框圖控制電路顯示電路放大電路測量電路AD轉換電路第三章 單元電路設計3.1 測量電路上圖顯示了加速度傳感器的結構.它具有兩塊X切向石英晶體,若對畕體施加壓力則在中心電極上產生的電荷是疊加的，由環狀彈賛施加的機槭頂載必須比預期沿向上方向所施最大加速度力要大。晶體的兩外表面與殼罩相連因而處于低電位.此傳感器具有0.62pC/g的輸出，并在15kHz左右發生最低頻率諧振。兩晶體的電容僅有幾個pF.從而與任一長度的電纜電容相比均可忽略不計。傳感器重約

5、250300 g, 可用螺栓固定=加上電纜.若總電容是500 pF.則開路輸出電壓是 3.2 放大電路3.3 AD轉換電路3.4 顯示電路第四章 整機電路圖4.1 整機電路介紹壓電式加速度傳感器又稱壓電加速度計。它也屬于慣性式傳感器。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于加速度計的固有頻率時，則力的變化與被測加速度成正比。壓電式傳感器在測量上靈敏度比較高，因此，在現代生產生活中被應用于許許多多的方面，如提電腦的硬盤抗摔保護，目前用的數碼相機和攝像機里，也有，用來檢測拍攝時候的手部的振動，并根據這些振動，自動調節相機的聚焦

6、。壓電加速度傳感器還應用于汽車安全氣囊、牽引控制系統等安全性能方面。第五章 總結與展望本文研究設計的壓電式傳感器測量加速度采用了通用的電子元器件，利用壓電式傳感器，利用單實踐，體現出大學生的動手能力。通過查資料和收集有關的文獻，培養了自學能力和動手能力。并且有原先的被動接受只是轉換為主動尋求只是，這可以收拾學習方法上的一個很大突破。在以往的傳統學習模式下，我們可能會記住很多書本知識，但是通過本次設計，我們學會了如何將學到的知識化為自己的東西，學會了怎么良好的處理知識和實踐相結合的問題，把握重點，攻克難關，學到用到活學活用。在設計過程中由于時間倉促有很多地方難免存在不足之處，硬件設計已經完成，在調試設計中有些功能還尚未能開發出來。但在以后的設計中，我們會嚴格要求自己最求完美。隨著現代科技的發展，傳感器的應用也越來越重要，無論是那種傳感器在今后的生活中一定是必不可少的應用元件。在現代的軍事，家電，汽車，都離不開傳感器的應用。因此我們要在以后的學習中更加努力，真正學好這門技術。參考文獻1傳感器的理論與設計基礎及其應用單成祥 國防工業出版社2壓電式加速度傳感器的結構改進與設計葉