压电式加速度传感器故障查找
压电式传感器测加速度的原理
压电式传感器测加速度的原理说起来压电式传感器测加速度的原理，这还真是个有意思的话题。
你别看它听起来挺高深，其实啊，咱要是细究起来，也是能品出几分趣味来的。
话说这压电式传感器啊，它可是个机灵的家伙，工作原理也不复杂，说白了就是利用了某些材料的压电效应。
啥是压电效应呢？就好比说你有个宝贝石头，你拿手一碰它，它就能“哎哟”一声叫出来，还给你变出点电来，虽然这比喻不太贴切，但意思就是这么个意思。
实际上呢，这压电效应说的是某些介质材料，你给它施加压力，它就能产生电荷，这就是压电效应。
咱们这压电式传感器里头啊，装了个压电晶体材料，还压了个质量块上去。
你想啊，这质量块可沉了，压在那晶体上，晶体就得受着。
然后呢，这传感器要是跟着啥振动的东西一起振，那质量块也跟着振，它的加速度和振动体的加速度是一样的。
这时候，质量块受到的压力就等于它的质量乘以加速度，这压力就传递到压电晶体上了。
晶体受到压力，就产生电荷，这电荷的多少，还就和那压力成正比呢。
所以啊，这电荷的多少就能表示加速度的大小了。
我这人啊，就喜欢琢磨这些个东西，有时候琢磨得深了，还真能琢磨出点门道来。
就比如说这压电式传感器吧，它不光是测加速度，还能测振动呢。
你想啊，机械设备振动的时候，它也有加速度啊，所以这压电式传感器就能派上用场了。
不光如此，这压电式传感器还有个小优点，就是它体积小、重量轻、抗力强，还不容易受电磁干扰、温度变化的影响。
你说这多好，简直就是个小能手啊。
我记得有一次，我和几个朋友聊起这压电式传感器来，他们也是一脸的好奇。
有个哥们儿还问我：“你说这压电式传感器测加速度，它准不准啊？”我一听这话，就笑了：“准不准？你试试就知道了。
人家可是利用压电效应，那可是物理原理，能不准吗？”说完这话，我自己也忍不住乐了。
所以啊，这压电式传感器测加速度的原理，说起来就是这么个事儿。
它也不神秘，也不复杂，就是利用了压电效应，把加速度转换成电荷，然后再通过电路转换成咱们能读懂的信号。
电子电路中常见的传感器故障问题
电子电路中常见的传感器故障问题电子电路中的传感器是探测和感知物理量的设备，广泛应用于各种电子设备和系统中。
然而，在使用传感器时，我们经常会遇到各种故障问题。
本文将介绍电子电路中常见的传感器故障问题，并提供相应的排除方法。
一、传感器无法工作当传感器无法正常工作时，可能是由于以下原因导致的：1. 供电问题：传感器没有得到足够的电源供应。
解决方法是检查电源电压是否正常，检查供电线路是否接触不良，以及确保电源开关处于打开状态。
2. 连接问题：传感器与控制电路之间的连接可能存在问题。
检查传感器的连接线路，确保连接插头和插座没有松动或脱落。
此外，还要检查传感器引脚与控制电路之间的连接是否正确。
3. 传感器损坏：传感器可能因为长时间使用或其他原因而损坏。
若传感器经过检查后仍无法正常工作，可能需要更换新的传感器。
二、传感器输出异常传感器输出异常可能表现为输出信号不稳定、波形失真或跳变等情况。
以下是常见的传感器输出异常及其处理方法：1. 信号干扰：传感器输出的信号受到干扰，可能是因为周围电磁场干扰或电源噪声等原因。
解决方法是增加屏蔽措施，使用屏蔽电缆，并确保传感器电源稳定。
2. 信号失真：传感器输出的信号可能因为信号线路或放大电路存在问题而失真。
检查信号线路的接触情况，确保信号线路没有受到损坏或断路。
此外，还可以尝试调整放大电路的增益和偏置，以消除信号失真。
3. 温度漂移：某些传感器在不同温度下工作时，可能出现输出信号漂移的问题。
在这种情况下，可以使用温度补偿电路，或者根据传感器的温度特性进行相应的校准。
三、传感器灵敏度降低传感器的灵敏度降低可能是由以下原因引起的：1. 传感器老化：长时间使用后，一些传感器的性能可能会下降。
如果发现传感器的灵敏度明显下降，可能需要更换新的传感器。
2. 污染问题：传感器可能会受到杂质、灰尘或油污的影响，导致灵敏度降低。
解决方法是定期清洁传感器，保持传感器的表面清洁，并避免传感器暴露在有害环境中。
330400加速度传感器操作手册
2.2.1 定位 ............................................................................................................................................... 5 2.2.2 安装 ............................................................................................................................................... 5 2.2.3 电缆布线 ..................................................................................................................................... 6 2.2.4 电缆导管布置 ........................................................................................................................... 6 2.2.5 铠装电缆布线 ........................................................................................................................... 6 2.2.6 互连电缆密封 ........................................................................................................................... 6 2.3 电源和信号连接 ................................................................................................................................ 7 2.3.1 3300 监测系统 .............................................................................................................................. 7 2.3.2 2201 监测系统 .............................................................................................................................. 7 2.3.3 3500 监测系统 .............................................................................................................................. 7 2.3.4 外部电源 ..................................................................................................................................... 8
电子电路中常见的传感器问题及解决方法
电子电路中常见的传感器问题及解决方法传感器作为电子电路中重要的组成部分，广泛应用于各种领域。
然而，在使用传感器时，我们经常会遇到一些问题。
本文将介绍电子电路中常见的传感器问题，并提供相应的解决方法。
一、传感器灵敏度下降的原因及解决方法传感器灵敏度下降可能会导致输出信号的准确性降低，影响其正常工作。
常见的原因有：1.1 积尘或杂质堆积：长期使用后，周围环境中的尘埃或其他杂质会积聚在传感器的感应部分，影响其灵敏度。
解决方法：定期对传感器进行清洁和维护，保持其感应部分的清洁和无障碍。
1.2 电源电压不稳定：如果传感器所连接的电源电压不稳定，也会导致其灵敏度下降。
解决方法：确保传感器所连接的电源电压稳定，可以通过使用稳压器或其他稳压设备来解决问题。
1.3 传感器老化：传感器长时间使用后，可能会出现老化现象，导致其灵敏度下降。
解决方法：定期更换老化的传感器，保持传感器的正常工作状态。
二、传感器响应速度慢的原因及解决方法传感器响应速度慢可能会导致对输入信号的反应延迟，影响传感器的实时性。
常见的原因有：2.1 电路连接不良：传感器与电路的连接存在接触不良或电缆接口松动等问题，导致信号传输延迟。
解决方法：检查传感器与电路的连接情况，确保连接良好，可以使用导线固定接口，减少接触不良的可能性。
2.2 信号干扰：传感器所处的环境中存在电磁干扰或其他干扰源，也可能导致传感器响应速度慢。
解决方法：将传感器与干扰源隔离，采取屏蔽、滤波等方法减少干扰。
2.3 传感器性能不匹配：传感器选择不当，与所需应用场景的要求不匹配，也会导致响应速度慢。
解决方法：根据实际需求选择性能较好的传感器，并进行相应的参数调整。
三、传感器输出信号异常的原因及解决方法传感器输出信号异常可能会导致电子电路的错误操作或数据不准确。
常见的原因有：3.1 供电电源故障：传感器供电电源存在问题，如电压过高或过低，可能导致输出信号异常。
解决方法：检查传感器的供电电源，并根据传感器的规格要求进行相应的供电。
加速度计的常见故障及改进措施
加速度计是一种用于测量物体加速度的传感器，常用于工业、汽车、航空航天等领域。
以下是一些常见的加速度计故障及可能的改进措施：
1. 零点漂移：加速度计在没有加速度作用时，输出信号不为零，称为零点漂移。
这可能是由于传感器内部的温度变化、机械应力或电子元件老化等引起的。
改进措施包括使用温度补偿、机械结构优化和选用高质量的电子元件。
2. 灵敏度漂移：加速度计的灵敏度随着时间或环境条件的变化而发生变化。
这可能是由于传感器内部的老化、温度变化或湿度等因素引起的。
改进措施包括使用温度补偿、选用稳定的材料和制造工艺，以及进行定期的校准和维护。
3. 非线性误差：加速度计的输出与输入加速度之间的关系不是线性的，这会导致测量结果的误差。
这可能是由于传感器的设计或制造缺陷引起的。
改进措施包括优化传感器的结构设计、使用非线性补偿算法或选择高精度的加速度计。
4. 噪声：加速度计的输出信号中可能存在噪声，这会影响测量的准确性。
噪声可能来自传感器内部的电子元件、机械结构或外部干扰源。
改进措施包括使用滤波算法、优化电路设计、增加屏蔽措施和选择低噪声的加速度计。
5. 量程限制：加速度计可能无法测量超过其量程范围的加速度。
这可能是由于传感器的设计限制或过载保护机制引起的。
改进措施包括选择合适量程的加速度计、使用多量程传感器或采用信号调理电路来扩展量程。
为了减少加速度计的故障和提高其性能，可以采取以下改进措施：定期进行校准和维护、选择高质量的加速度计、优化传感器的安装和使用环境、使用合适的信号处理算法以及在设计和制造过程中注重质量控制。
压力传感器的常见故障分析检查
压力传感器的常见故障分析检查通常把压力测量仪表中的电测式仪表称为压力传感器(pressuretransducer)。
把压力信号转变为电压信号输出的传感器。
通常把压力传感器一般由弹性敏感元件和位移敏感元件组成。
弹性敏感元件的作用是使被测压力作用于某个面积上并转换为位移或应变，然后由位移敏感元件或应变计转换为与压力成一定关系的电信号，有时把这两种元件的功能集于一体。
聚英压力传感器的的特点当压力传感器的压力上升时，输出不会上升。
在这种情况下，首先检查压力接口是否泄漏或堵塞。
如果确认不是，检查接线方式，如果接线正确，再检查电源。
例如，如果电源正常，检查压力传感器的零位是否有输出，或进行简单加玉以查看翰出是否发生变化。
如果有变化，则表明传感器没有损坏，如果没有变化，压力传感器已损坏。
这种情况的其他原因也可能是一翻损坏或整个系统的其他环节。
加压压力传感器的输出不会改变，加压压力传感器的输出会突然改变，减压变送器的零位无法返回，造球成这种现象的原因很可能是由于压力传感器的密封圈造成的，一般来说，这是由于密封圈的规格(太软或太厚)。
当传感器拧紧时，密封圈被压缩到传感器的压力端口中，压力介质在加五过程中无法进入，但当压力很大时，压力传感器突然打开密时圈，当密封圈的压力再次下降上时，密刻圈的压力不稳定，传感器的原因是传感器不正常。
聚英压力传感器1.压力本身就是—种不稳定的压力。
⒉仪表或压力传感器的抗干扰能力不强。
3.传感器接线不牢固。
4.传感器本身振动非常严重。
5.传感器故障变送器没有输出的可能原因。
6.连接错线(检查仪表和传感器)7.断路或短路导线本身。
8.无输出电源或电源不匹配。
9.仪器损坏或不匹配。
10.压力传感器损坏变送器与指针式压力表之间的对比偏差较大。
偏差是正常现象。
其次，确认正常情况差范围的方法计算压力表的误差值。
例如，压力表的测星范围为30bar，精度为1.5%，最小数度为(0.bar。
正常误差为30bar1.5%+0.20.54视觉误差)=.55bar压力变送器误差，比如压力传感器的测星范围为20bar，精度为05%，仪表精度为0.2%，正常误差为:2Xbar0.5%+2lar10.2%=0.1bar整体对照时出现的可能性误差范围应以大误差值设备的误差范围为准。
压电式加速度计及力传感器电荷灵敏度相对校准法
压电式加速度计及力传感器电荷灵敏度相对校准法实验目的1、掌握压电式加速度计及力传感器电荷灵敏度的相对校准方法;2、熟悉压电式传感器与电荷放大器配套使用方法。
实验内容1、用加速度计校准器(Calibrator)校准加速度计电荷灵敏度;2、用同一装置校准力传感器电荷灵敏度。
实验装置及校准原理1、测试系统，见图1。
电荷放大器电压表 2626标准加速度计被校传感器电荷放大器电压表2635 校准器图1 用校准器进行加速度计相对校准示意图2、加速度计校准器。
B&K4291是一种便携式加速度计校准器，它内装固定频率79.6Hz(500rad/s)的正弦信号发生器和低功率放大器，可驱动有内外两个台面的微型振动台，2使台面产生加速度幅值为10?0.2m/s(可通过前面板右下方的旋钮微调)。
见图23、电荷放大器。
为具有很高输入阻抗的适调放大器，与压电式传感器配用，将电荷输出转换为电压输出。
B&K2635和2626电荷放大器前面板上方的一组(三个)灵敏度适调旋钮，可给出nn三位数的设置值(pC/unit);前面板中心的增益旋钮用于设置输出量程(mV/unit);qu电荷放大器增益为G,n/n(mV/pC) uq-2S设加速度计或力传感器的电荷灵敏度为，单位为pC/ms(加速度计)或pC/N(力q传感器)，则传感器与电荷放大器配套后的系统灵敏度为S,S,G,S,n/n qquqSnS在已知传感器的灵敏度情况下，通常使值与一致，此时系统灵敏度为 qqq S,nu此即所谓灵敏度适调。
电荷放大器前面板左下方和右下方分别为高通滤波器和低通滤波器设置旋钮，设置高通和低通的截止频率。
SS已知的标准传感器和待校准的加速度4、加速度计的相对校准法。
将一个电荷灵敏度qq计分别固定在B&K4291校准器内、外台面上，配套电荷放大器2626和2635，并接电压表，如图1。
nS假定2626的值与标准加速度计的一致，n=100mV/unit，微调4291的振幅，qqu使与2626相连的电压表读数为1V(0.707V)，则此时台面振动加速度峰值pkrms2=10.0m/s。
压电加速度传感器常见故障判断流程及原因分析
压电加速度传感器常见故障判断流程及原因分析
传感器故障原因及处理措施表
故
障类别故障旳详细体
现
也许导致故障旳原因也许处理故障旳措施
测
量偏置电压成果偏置电压不对
旳
偏置电压等于供电电压
因电缆连接或传感器内部连线断开而导致，更换电缆或传
感器。
偏置电压靠近零
因电缆连接或传感器内部连线短路而导致，更换电缆或传
感器。
偏置电压偏大或偏小，实际
偏置电压超过正常偏置电
压±2V 旳范围
传感器内置电路工作不正常，更换传感器。
由环境温度不稳定地变化，导致偏置电压漂移。
加装隔热
护套或更换传感器。
偏置电压不稳
定
偏置电压来回漂动，不能稳
定
由传感器内部电路不稳定而导致，更换传感器。
偏置电压对旳传感器内部敏感芯体损坏更换传感器。
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参数 、稳定性和一致性差 别非 常大 ，而使 用者往 往对这
些 差别不尽 了解 ，容易造成错 误使 用而导 致传感 器 出现 故 障 ，延误试验 ２ １ 。因此 ，研究 压 电式 加速度 传感 器故
障判 断流程 、分析故 障的产 生原 因以及寻求 故障解 决方 案是非常必要 的。
中心支柱 上 ，支 柱 与 基座 连 接 ，其 结 构 的特 点 是共 振 频率 高 。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 ２ （ ｂ ） 为 环 形 剪 切 型压 电式 加 速
压 电式加 速 度 传感 器 由于 其 材 料 温 度 特 性
、
高共 振 频 率 的 加 速 度 计
柱 上 的环 形 压 电 元 件 上 变软
，
其 中环 形 质 量 块 粘 在 中 心 支
由于 粘 结 剂 会 随温 度 增 高而
。
加工
而合
。
。
工
艺 的不
一
致性
，
往 往 会 出现 各种 故 障
，
。
如何 正 确判
振动 传感 器是 振 动 测 试 系统 中的关 键 部 件 。传 感 器 的种 类很 多 ，有 压 电式 加速 度 传 感 器 、压 阻式 加 速度 传感 器 、变 电容 式 加 速度 传 感 器 、伺 服式 加 速 度 传感器等 。尽管压 电式 加速度 传感 器结构简 单 ，商业 化 使用历史也很长 ，但 因其 性能 指标 与材料特性 、设计 和
扰小 、安装使 用 方便 以及 压 电材料 受 力 自产 生 电荷 信 号 不需要 任何 外 界 电源等 特 点 ，是 目前市 场 上 应用 最
广 泛 的振 动测 量传感 器 。
常用的压 电式加速度传感 器的结构形式如图 ２所示。
位移 、速度 和 加速 度 之 间 都 可互 相 转 换 ，所 以在 实 际使用 中 ，振 动一 般 用 加 速度 来 度 量 。压 电式 加 速 度
对 故 障 的 原 因 以及 解 决 方 案 进 行 了探 讨 ，可 为 有 关 从 业 人 员提 供 参 考 。
关 键 词 ： 压 电 式 ； 加 速 度 传 感 器 ； 故 障 中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｈ８ ２ ４ ． ４ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４—５ ７ ９ ５ （ ２ ０ １ ０） ０ ３—０ ０ ５ ６—０ ３
图 ２ 压电式加速度传感器结构
单 的压 电式加 速度传 感器 。 压 电式加 速 度 传感 器 具 有 动态 范 围大 、频率 范 围 宽 、量程 大 、体 积 小 、重量 轻 、坚 固耐 用 、受 外界 干
图２ （ ａ ）是 中心 安装 压缩 型 压 电式加 速 度传 感器 ，
这 种传感 器 的压 电元 件一 质 量块 一 弹簧 系 统 装 在 圆形
问题 的有效 手 段
思路
， ，
。‘ 。
笔
当它感 受 轴 向振 动 时
者将 根 据是 否 有 信 号 输 出这
一
对 这 些 故 障进 行
见图3
。
这 种 结构 对 底 座 变形 和 温 度 变 化 有
详细 分析
，
得出
一
种故 障判 断 流程
极 好 的 隔 离作 用
，
有 较 高 的 共 振 频 率 和 良好 的 线 性
。
图
3
压 电式 加 速 度传 感 器 常 见 故 障 判 断 流 程
压 电式加速 度 传感 器 的结 构 框 图如 图 １所 示 。在
压 电转换元 件 上 ，以一 定 的预 紧 力安 装 一 块惯 性 质 一 个 简
（ ａ ）中心安装压缩型 （ ｂ ）环形剪切型
（ ｃ ）三角剪切型
ｓ 弹簧 ；Ｍ一质量块 ；Ｂ 一基座 ；Ｐ 一压电元件；Ｒ 一夹持环
传感 器又称 压 电加 速 度 计 ，它 是利 用 某些 物质 如 石英 晶体 的压 电效 应 设 计 的 ，属 于惯 性 式传 感 器 。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。
・
５ ６・
经 验 与 体 会
２ ０ １ ０年 第 ３ ０卷第 ３期
压 电式加 速度 传 感器 故 障查 找
孙 明 阳 ， 游 亚 飞
（ 中航 工业综合 技术研 究所 ，北 京 １ ０ ０ ０ ２ ８ ）
摘 要 ：介 绍 了压 电式 加 速 度 传 感 器 的结 构 以及 工 作 原 理 ， 提 出 了判 断压 电 式 加 速 度 传 感 器 故 障 的 流 程 ， 并
，
因 此 最 高工 作 温 度 受 到 限 制
，
图
2
( c ) 为三 角剪
压电
断传 感 器 的 故 障 原 因
是 快 速 解 决故 障 的关 键
一
切 型 压 电式 加 速 度 传感 器
固 定 在 三 角 形 中心 柱 上
元 件 承受切 应力
。
。
其压 电元 件 由夹 持 环 将 其
，
理 的 故 障判 断 流 程 是 解 决 这
收稿 日期 ：２ ０ １ ０— ０ ４— ０ ８
作者 简 介 ：孙 明 阳 （ １ ９ ８ １ 一） ，男 ，助理 工 程 师 ，从 事 可靠 性 环 境试 验 工 作 。
计 测 技 术
度传感 器
，
经 验 与 体 会
57
这 种 传 感 器 的结 构 简 单
，
，
能做成极 小 型
、
2
常见 故 障 的 判 断 流 程
注 ：Ａ一外壳 ；Ｂ一基座 ；ｃ一压电式加速度传感器；
Ｍ 一质量 块 ；ｋ ，ｘ 一弹 簧
图１ 压 电式加速度传感器结构框图
１ 压 电式 加 速 度传 感器
工程 中 ，表 征 振 动 的物 理 参 数 常 是位 移 、速度 和 加速度 。 由于在通 常 的频 率 范 围内振 动位移 幅值很 小 ，