傳感器結(jié)構(gòu) 壓電型壓電傳感器有各種外觀尺寸和螺紋結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同的壓力測量安裝要求。大多數(shù)傳感器使用石英晶體作為敏感元件，以保證操作的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。石英晶體通常在殼體內(nèi)部進(jìn)行預(yù)緊，以保證傳感器具有良好的線性度。電氣石是另外一種穩(wěn)定的天然壓電晶體，此類晶體用于需要測量體積靈敏度的傳感器中。如圖1為具有內(nèi)置電路的通用型壓力傳感器。
圖1 具有內(nèi)置電路的通用型壓力傳感器
極性當(dāng)ICP壓力傳感器受到一個(gè)正壓時(shí)，傳感器產(chǎn)生一個(gè)正的電壓輸出。PCB電荷型壓力傳感器的極性剛好相反。當(dāng)受到一個(gè)正壓時(shí)，傳感器產(chǎn)生一個(gè)負(fù)信號(hào)輸出。外部電荷放大器通常與電荷輸出傳感器一起使用，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行極性反轉(zhuǎn)。電荷輸出型傳感器與電荷放大器一起組成的測試系統(tǒng)的輸出極性與ICP傳感器的輸出極性是一樣的。當(dāng)然，我們也有反極性輸出的傳感器版本。
高頻響應(yīng)大多數(shù)PCB壓電型壓力傳感器中的石英晶體在堅(jiān)固的傳感器外殼內(nèi)采用壓縮式預(yù)緊，電氣石晶體采用無約束形式。這些設(shè)計(jì)使傳感器具有微秒級(jí)響應(yīng)時(shí)間和幾百赫茲的固有頻率，能夠最小化過沖或者振鈴現(xiàn)象發(fā)生的可能性。
圖2 靈敏度上升圖
壓力傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)高頻測量產(chǎn)生限制。靈敏度在傳感器接近固有頻率時(shí)開始快速上升。靈敏度的上升情況如圖2所示。
通常傳感器靈敏度偏差低于5%范圍內(nèi)使用是可以接受的。而此時(shí)的高頻測量上限一般在接近傳感器固有頻率的20%左右。高頻響應(yīng)可能受激勵(lì)電流、電纜長度和電纜電容的限制。
低頻響應(yīng) 電荷型壓力傳感器的低頻響應(yīng)取決于所使用的電荷放大器。放大器設(shè)置低頻響應(yīng)的放電時(shí)間常數(shù)（DTC）可以很長或很短，這取決于使用電荷放大器的具體型號(hào)。一個(gè)較長DTC允許更低頻的測量，較短的DTC會(huì)限制低頻響應(yīng)。    
內(nèi)部的電阻和電容值決定了傳感器的放電時(shí)間常數(shù)和ICP壓力傳感器的低頻響應(yīng)。放電時(shí)間類似一階R-C高通濾波器的作用，決定了傳感器的低頻響應(yīng)。另外，信號(hào)適調(diào)儀的DTC也應(yīng)該考慮在內(nèi)，它也會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的低頻響應(yīng)。
典型的壓電式系統(tǒng)輸出
壓電式壓力傳感器系統(tǒng)的輸出特點(diǎn)是AC耦合系統(tǒng)。重復(fù)的信號(hào)會(huì)衰減，直到原始基線上下區(qū)域達(dá)到相等。當(dāng)監(jiān)控事件的幅值出現(xiàn)波動(dòng)，輸出會(huì)在基線附近保持穩(wěn)定，同時(shí)正的區(qū)域和負(fù)的區(qū)域保持相等。圖3是一個(gè)AC交流信號(hào)波形。
在這個(gè)例子中，在一個(gè)穩(wěn)態(tài)脈寬和脈沖間隔為一秒的AC耦合壓力應(yīng)用，產(chǎn)生0-2V電壓輸出信號(hào)。其頻率保持不變但信號(hào)迅速衰減，直到信號(hào)在原始基線上下面積區(qū)域A=區(qū)域B，而且峰值相同。

Model 352A78 352B 352B01 352B10 352B30 352C03 352C04 352C15 352C16

Model 352C17 352C18 352C22 352C23 352C33 352C34 352C41 352C42 352C43

Model 352C44 352C65 352C66 352C67 352C68 353B01 353B02 353B03 353B04

Model 353B11 353B12 353B13 353B14 353B15 353B16 353B17 353B18 353B31

Model 353B32 353B33 353B34 353B43 353B44 353B51 353B52 353B77 353M192

Model 354B20 354B21 354B22 354B33 354C02 354C03 354C10 355A40 355B02

Model 355B03 355B04 355B12 355B33 355B34 356A01 356A02 356A12 356A13

Model 356A14 356A15 356A16 356A17 356A22 356A24 356A25 356A26 356A30

Model 356A31 356A32 356A33 356A34 356A35 356A36 356A61 356A63 356A66

Model 356A67 356A70 356A71 356A72 356B07 356A07 356B08 356B10 356B11

Model 356B18 356B20 356B21 356B41 356B40 357A05 357A07 357A08 357A09

Model 357A19 357B01 357B02 357B03 357B04 357B06 357A06 357B11 357B12

Model 357B14 357B21 357B22 357B33 357B34 357B40 357B45 357B53 357B54

Model 357B61 357B65 357B81 357B82 357B83 357B90 357C10 357C71 357C72

Model 357C73 3701D1FA3G 3701D1FB3G 3701G2FA3G 3701G2FB3G 3701G3FA3G

Model 3701G3FB3G 3703D1FD3G 3703D1FE3G 3703G2FD3G 3703G2FE3G 3703G3FD3G

Model 3703G3FE3G 3711A03 3711A05 3711D1FA200G 3711D1FA20G 3711D1FA3G

Model 3711D1FA50G 3711D1FB200G 3711D1FB20G 3711D1FB3G 3711D1FB50G

Model 3713D1FD200G 3713D1FD20G 3713D1FD3G 3713D1FD50G 3713D1FE200G

Model 3713D1FE20G 3713D1FE3G 3713D1FE50G 3741D4HB100G 3741D4HB10G

Model 3741D4HB200G 3741D4HB2G 3741D4HB30G 3741D4HB50G 393A03 393B04

Model 393B05 393B12 393B31 393B32 393C 3991A1020KG 3991F3JB20 3991A1120KG

Model 3991A3020KG 3991M02 600A02 600A03 600A06 600A07 600A08 600A09

Model 600A12 600A13 600A14 601A01 601A02 601A11 601A12 601A21 601A22

Model 601A31 601A32 601A61 601A62 601A71 602D00 602D01 602C01 602D10

Model 602D11 602C10 602c11 602D61 602C61 603C00 603C01 603A01 603C02

Model 603C05 603C11 603C21 603C61 604B11 604B31 604B61 605B01 605B02

Model 605B11 605B61 606B01 606B11 606B21 606B31 606B61 607A01 607A11

Model 607A61 608A10 608A11 612A01 621B40 621B41 621B51 622A11 622A01

Model 622A21 622A31 622A61 622B01 622B11 622B61 623C00 623C01 623C10

Model 623C11 623C20 623C21 623C30 623C31 623C60 624A01 624A11 624A21

Model 624A31 624A61 624B01 624B11 624B21 624B61 625B00 625B01 625B02

Model 625B10 625B11 625B12 625B13 625B20 625B21 625B22 625B30 625B31

Model 625B32 625B60 625B61 625B62 626A04 626A34 626B01 626B02 626B03

Model 626B11 626B12 626B13 626B21 626B31 626B32 626B33 626B61 626B62

Model 626B63 627A01 627A11 627A21 627A61 627A71 628F01 628F11 628F21

Model 628F31 628F61 628F71 629A10 629A11 629A30 629A31 629A61 631A80

Model 635A01 640B00 640A00 640B01 640A01 640B02 640A02 640B09 640B10

Model 640B11 640A10 640A11 640B12 640A12 640B60 640A60 640B61 640A61

Model 640B62 640B71 640B72 641B00 641A00 641B01 641A01 641B02 641A02

Model 641B10 641A10 641B11 641A11 641B12 641A12 641B60 641A60 641B62

Model 641B71 641A62 645B01 645A01 645B02 645A02 645B10 645A10 645B11

Model 645B12 645A11 645B60 645A60 645B61 645A61 645B70 646B01 646A01

Model 646B02 646A02 646B10 646A10 646B11 646A11 646B12 646A12 646B62

傳感器（sensor）是一種將非電量（如速度、壓力）的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏孔兓脑鶕?jù)轉(zhuǎn)換的非電量不同可分為壓力傳感器、速度傳感器、溫度傳感器等，是進(jìn)行測量、控制儀器及設(shè)備的零件、附件

一些傳感器市場比如壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、水平傳感器已表現(xiàn)出成熟市場的特征。

壓電式加速度傳感器是基于壓電晶體的壓電效應(yīng)工作的。

某些晶體在一定方向上受力變形時(shí)，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷；當(dāng)外力去除后，又重新恢復(fù)到不帶電狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為“壓電效應(yīng)"。

具有“壓電效應(yīng)"的晶體稱為壓電晶體。常用的壓電晶體有石英、壓電陶瓷等。

在加速度計(jì)受振時(shí)，質(zhì)量塊加在壓電元件上的力也隨之變化。當(dāng)被測振動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于加速度計(jì)的固有頻率時(shí)，則力的變化與被測加速度成正比。

圖   壓電式加速度計(jì)的結(jié)構(gòu)

S是彈簧 M是質(zhì)量塊 B是基座 P是壓電元件 R是夾持環(huán)　　圖a是中央安裝壓縮型，壓電元件—質(zhì)量塊—彈簧系統(tǒng)裝在圓形中心支柱上，支柱與基座連接。這種結(jié)構(gòu)有高的共振頻率。然而基座B與測試對(duì)象連接時(shí)，如果基座B有變形則將直接影響拾振器輸出。此外，測試對(duì)象和環(huán)境溫度變化將影響壓電元件，并使預(yù)緊力發(fā)生變化，易引起溫度漂移。

圖b為環(huán)形剪切型，壓電元件由夾持環(huán)將其夾牢在三角形中心柱上。加速度計(jì)感受軸向振動(dòng)時(shí)，壓電元件承受切應(yīng)力。這種結(jié)構(gòu)對(duì)底座變形和溫度變化有隔離作用，有較高的共振頻率和良好的線性。

圖c為三角剪切形，結(jié)構(gòu)簡單，能做成極小型、高共振頻率的加速度計(jì)，環(huán)形質(zhì)量塊粘到裝在中心支柱上的環(huán)形壓電元件上。由于粘結(jié)劑會(huì)隨溫度增高而變軟，因此最高工作溫度受到限制。

壓電式加速度傳感器具有動(dòng)態(tài)范圍大、頻率范圍寬、堅(jiān)固耐用、受外界干擾小以及壓電材料受力自產(chǎn)生電荷信號(hào)不需要任何外界電源等特點(diǎn)，是被較為廣泛使用的振動(dòng)測量傳感器。

雖然壓電式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，商業(yè)化使用歷史也很長，但因其性能指標(biāo)與材料特性、設(shè)計(jì)和加工工藝密切相關(guān)，因此在市場上銷售的同類傳感器性能的實(shí)際參數(shù)以及其穩(wěn)定性和一致性差別非常大。與壓阻和電容式相比，其最大的缺點(diǎn)是壓電式加速度傳感器不能測量零頻率的信號(hào)。

603CX1  100mV/g0.5Hz – 10KHz±50g350μg-54 - +121℃51克頂端--

607AX1  100mV/g0.5Hz – 10KHz±50g350μg-54 - +121℃22克側(cè)端--

608A11  100mV/g0.5Hz – 10KHz±50g350μg-54 - +121℃99克頂端--

606BX1  100mV/g0.5Hz – 10KHz±50g350μg-54 - +121℃124克側(cè)端--

601AX1  100mV/g0.27Hz – 10KHz±50g50μg-54 - +121℃80克頂端--

601AX2  500mV/g0.17Hz – 10KHz±50g50μg-54 - +121℃94克頂端--

602DX0  10mV/g0.5Hz – 8KHz±500g2000μg-54 - +121℃74克側(cè)端--

602DX1  100mV/g0.5Hz – 8KHz±50g350μg-54 - +121℃74克側(cè)端--

627AX1  100mV/g0.33Hz – 10KHz±50g1000μg-54 - +121℃94克頂端--

ICP?型***工業(yè)加速度/ 速度傳感器

622AX1  100mV/g0.2Hz – 10KHz±50g50μg-54 - +121℃94克頂端--

622BX1  100mV/g0.2Hz – 15KHz±50g50μg-54 - +121℃94克頂端--

625BX1  100mV/g0.2Hz – 10.5KHz±50g50μg-54 - +121℃145克側(cè)端--

625BX0  10mV/g0.2Hz – 10.5KHz±500g350μg-54 - +121℃145克側(cè)端--

628FX1  100mV/g0.33Hz – 12KHz±50g1000μg-54 - +121℃91克頂端--

624AX1  100mV/g0.8Hz – 10KHz±50g1000μg-54 - +121℃145克側(cè)端--

624BX1  100mV/g0.8Hz – 10KHz±50g1000μg-54 - +121℃120克側(cè)端--

VO622A  X13937mV/m/s3Hz – 9KHz±1.27m/s11.4μm/s-54 - +121℃93克頂端--

ICP?型高頻工業(yè)加速度傳感器

623CX0  10mV/g0.8Hz – 15KHz±500g300μg-54 - +121℃51克頂端--

623CX1  100mV/g0.8Hz – 15KHz±50g100μg-54 - +121℃51克頂端--

621B40  10mV/g1.6Hz – 30KHz±500g1200μg-54 - +121℃2.8克頂端--

621B41  100mV/g0.8Hz – 20KHz±50g100μg-54 - +121℃30克頂端--

621B51  100mV/g0.8Hz – 20KHz±50g100μg-54 - +121℃30克側(cè)端--

631A80  10mV/g0.53Hz – 16KHz±500g450μg-54 - +121℃60克側(cè)端--

635A01 100mV/g0.53Hz – 15KHz±50g240μg-54 - +121℃86克側(cè)端--

ICP?型低頻工業(yè)加速度傳感器

625BX2  500mV/g0.2Hz – 6KHz±10g15μg-54 - +121℃173克側(cè)端--

625B13  1000mV/g0.2Hz – 6KHz±5g11μg-54 - +121℃169克側(cè)端--

626BX1  100mV/g0.2Hz – 10KHz±50g100μg-54 - +121℃150克頂端--

626AX4  10V/g0.03Hz – 500Hz±0.5g0.5μg-18 - +65℃624克頂端--

626BX2  500mV/g0.2Hz – 6KHz±10g15μg-54 - +121℃210克頂端--

626BX3  1000mV/g0.2Hz – 6KHz±5g10μg-54 - +121℃210克頂端--

高溫電荷型工業(yè)加速度計(jì)

型號(hào)靈敏度頻率范圍

（±3dB）抗沖擊極限工作溫度輸出接頭重量頁碼

612A0126pC/g10KHz5000g-54 - +260℃接頭84克--

ICP?型多軸工業(yè)加速度傳感器

型號(hào)靈敏度頻率范圍

（±3dB）量程分辨率工作溫度重量輸出

604BX1(3軸)100mV/g0.5Hz – 5KHz±50g350μg-54 - +121℃124克側(cè)端--

605B02(2軸)500mV/g0.5Hz – 5KHz±10g150μg-54 - +121℃110.6克側(cè)端--

605BX1(2軸)100mV/g0.5Hz – 5KHz±50g350μg-54 - +121℃124克側(cè)端--

629AX1(3軸)100mV/g0.8Hz – 8KHz±50g100μg-54 - +121℃139克側(cè)端--

629AX0(3軸)10mV/g0.8Hz – 8KHz±500g316μg-54 - +121℃139克側(cè)端--

ICP?型高溫工業(yè)加速度傳感器

HT622A01

（陶瓷）100mV/g0.2Hz – 8KHz±50g150μg-54 - +163℃93克頂端--

HT623C01（高頻）100mV/g0.8Hz – 12KHz±50g300μg-54 - +163℃51克頂端--

HT625B01（低頻）100mV/g0.2Hz – 10KHz±50g200μg-54 - +163℃145克側(cè)端--

HT628F01（石英）100mV/g0.8Hz – 8KHz±50g1000μg-54 - +163℃91克頂端--

HT624B01（石英環(huán)形）100mV/g0.8Hz – 5KHz±50g1000μg-54 - +163℃145克側(cè)端--

HT635A01（石英環(huán)形）100mV/g0.8Hz – 15KHz±50g240μg-54 - +163℃86克側(cè)端--

傳感器 641B01

電纜 052BR020BZ 6米

傳感器 641B01

電纜 052BR020BZ 6米

加速度傳感器 M603C01,激勵(lì)電壓：18V-28VDC 輸出阻抗;150Ω

電纜 052BQ010BZ

傳感器 641B01

電纜 052BR050BZ（15米）

傳感器 641B01

傳感器 641B01

電纜 052BR050BZ（15米）

電纜 052BR050BZ

傳感器 EX641B01