光纤空间压电加速度计及其消噪技术的研究

1

作者 李志全 张洪礼 +1 位作者 李重真 童凯 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期340-342,共3页

设计了压电加速度计的机械结构 ,推导了加速度计的 X,Y,Z方向的特性方程 ,给出了三自由度的频响测试结果。采用光纤传输和同步检波的方法 。

关键词 三维空间压电加速度计 同步检波 光纤传输 消噪技术

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基于硅酸镓镧高温压电剪切加速度计的设计与制备 被引量：5

2

作者 李爽 程文华 +1 位作者 梁晓瑞 谭秋林 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期113-115,120,共4页

随着航空航天、原子能技术、汽车电子、冶金与石油化工等工业的迅猛发展,迫切需要能够在高温环境下对振动、压力及噪声等进行监测的传感器。本文设计并制备了基于硅酸镓镧(LGS)压电单晶材料的压电加速度传感器。实验结果表明,该传感器... 随着航空航天、原子能技术、汽车电子、冶金与石油化工等工业的迅猛发展,迫切需要能够在高温环境下对振动、压力及噪声等进行监测的传感器。本文设计并制备了基于硅酸镓镧(LGS)压电单晶材料的压电加速度传感器。实验结果表明,该传感器的谐振频率约为3 kHz,在常温~800℃,工作频率为80~1 000 Hz范围内,传感器的电荷灵敏度保持稳定,平均值为0.081 pC/g_(n)。该传感器能在800℃高温下稳定工作。 展开更多

关键词 硅酸镓镧 压电加速度计 高温 COMSOL 固有频率

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光纤传输三维压电加速度计

3

作者 李志全 刘莉 +1 位作者 吴朝霞 张淑清 《传感器技术》 CSCD 1998年第1期21-24,共4页

根据光纤传输三维压电加速度计的力学模型推导了它在Ｘ，Ｙ，Ｚ方向的三维特性方程式，给出了系统三自由度灵敏度和频响测试结果以及它在实际振动测试中的实验结果。

关键词 光纤耦合 压电传感器 测量精度 加速度计

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压电加速度计本底噪声研究 被引量：12

4

作者 陈毅强 王玉田 +2 位作者 李泓锦 唐旭晖 严冰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期951-960,共10页

针对压电加速度计的本底噪声,以压电变换器和电荷放大器为研究对象,建立压电变换器单自由度弹簧-质量-阻尼机械谐振系统力学模型和压电元件的电学模型,以结型场效应管(JFET)为核心元件,研究电路中的主要噪声源,建立各自的噪声模型。利用... 针对压电加速度计的本底噪声,以压电变换器和电荷放大器为研究对象,建立压电变换器单自由度弹簧-质量-阻尼机械谐振系统力学模型和压电元件的电学模型,以结型场效应管(JFET)为核心元件,研究电路中的主要噪声源,建立各自的噪声模型。利用En-In噪声模型构建方法将电路内部噪声源等效到输入端,同时将Y-Δ变换原理引入T型偏置网络的噪声分析中。利用噪声模型推导出压电加速度计噪声谱密度表达式,将获得的实验数据与利用表达式得到的理论计算值进行对比,验证表达式的有效性与正确性。通过此表达式分析影响加速度计噪声的关键因素,总结出加速度计低噪声设计原则,为提高加速度计的信噪比提供理论基础。 展开更多

关键词 压电加速度计 噪声源 噪声建模 谱密度表达式

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基于压电式加速度计的导线微风振动传感器设计 被引量：7

5

作者 黄新波 潘高峰 +2 位作者 司伟杰 赵隆 朱永灿 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期92-99,共8页

输电线路导线的微风振动往往会造成线路断股、断线、金具脱落等危害,传统的在线监测方法多采用暴露在户外的传感器,容易受恶劣气候的影响降低长期稳定性。文中针对这些问题,开发了基于压电式加速度计的输电线路微风振动在线监测系统,首... 输电线路导线的微风振动往往会造成线路断股、断线、金具脱落等危害,传统的在线监测方法多采用暴露在户外的传感器,容易受恶劣气候的影响降低长期稳定性。文中针对这些问题,开发了基于压电式加速度计的输电线路微风振动在线监测系统,首先,通过安装在导线上的基于压电式加速度计的微风振动传感器采集导线的振动加速度,并通过快速傅里叶变换(FFT)、频域积分等方法得到振动频率和振动幅值;然后,通过Zigbee无线模块发送到安装在杆塔上的状态监测装置;最后,通过GPRS的通信方式将数据发送到省网公司监控中心。结果表明:利用基于压电式加速度计的微风振动传感器系统可以准确测量振动频率为1~150 Hz,振幅为0.1~1.5 mm的振动信号,并且通过振幅法计算的导线动弯应变值,也可以达到输电线路通用技术规范的基本要求。同时,文中设计的微风振动在线监测系统具有易安装、测量范围宽等特点,因此,该传感器为输电线路微风振动监测结果的准确可靠提供了有力的技术支持。 展开更多

关键词 输电线路 微风振动 在线监测 压电式加速度计

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高g值加速度计和压电式力传感器的动态校准 被引量：18

6

作者 黄俊钦 顾建雄 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期300-304,共5页

本文提出一种高g值加速度计的动态校准方法和装置 ,其最大加速度峰值超过 1 0 0 0 0 0g。这套装置还可以对压电式力传感器进行动态校准。文中给出两个加速度计加速度峰值的二十余次实验结果 ,以及加速度计与力传感器的冲击响应实验曲线... 本文提出一种高g值加速度计的动态校准方法和装置 ,其最大加速度峰值超过 1 0 0 0 0 0g。这套装置还可以对压电式力传感器进行动态校准。文中给出两个加速度计加速度峰值的二十余次实验结果 ,以及加速度计与力传感器的冲击响应实验曲线。同时 ,还求出它们的动态数学模型 (包括差分模型、传递函数、频率特性 )和动态性能指标。此外 ,还讨论了本文的 4个创新点。 展开更多

关键词 加速度计 压电式力传感器 动态校准 动态数学模型 校准装置

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线性加速度计在压电陀螺卡尔曼滤波技术中的应用 被引量：4

7

作者 林旻序 汪永阳 +1 位作者 戴明 乔彦峰 《中国光学》 EI CAS 2011年第6期600-605,共6页

针对光电稳定平台常用的压电陀螺随机游走噪声大的缺点,提出采用基于线性加速度计的卡尔曼滤波技术对其进行信号滤波。利用卡尔曼滤波理论,建立了压电陀螺角速率状态观测方程,采用线性加速度计测量平台惯性角加速度,由此对陀螺信号进行... 针对光电稳定平台常用的压电陀螺随机游走噪声大的缺点,提出采用基于线性加速度计的卡尔曼滤波技术对其进行信号滤波。利用卡尔曼滤波理论,建立了压电陀螺角速率状态观测方程,采用线性加速度计测量平台惯性角加速度,由此对陀螺信号进行了滤波。实验结果表明:采用线性加速度计能够在不影响陀螺带宽的前提下将压电陀螺的随机游走噪声水平由原有的0.005(°).s-1/槡Hz降低到0.001 25(°).s-1/槡Hz,提高了光电平台的稳定精度。 展开更多

关键词 光电稳定平台 压电陀螺 线性加速度计 卡尔曼滤波

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抗过载压电式工业装备振动监控MEMS加速度计的仿真分析与设计 被引量：3

8

作者 许高斌 王超超 +2 位作者 杨海洋 马渊明 陈兴 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第2期28-32,55,共6页

针对工业装备振动监控对测振传感器的实际需要,设计了一种具有全方位抗过载结构的压电式加速度计,通过MATLAB对本征频率与灵敏度进行理论分析并做出结构参数优化设计,同时通过有限元分析软件ANSYS对所设计的传感器结构进行三维建模,添加... 针对工业装备振动监控对测振传感器的实际需要,设计了一种具有全方位抗过载结构的压电式加速度计,通过MATLAB对本征频率与灵敏度进行理论分析并做出结构参数优化设计,同时通过有限元分析软件ANSYS对所设计的传感器结构进行三维建模,添加力-电多物理场耦合等载荷进行静力、模态及动力等仿真分析,验证设计可行性,进一步确定结构参数,得出该结构压电式加速度计的本征频率、灵敏度及线性度仿真结果分别为29.8 kHz、0.2 mV/g和0.11%。 展开更多

关键词 MEMS 抗过载 压电式加速度计 工业装备振动监控 L形梁

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BK14-2型压电石英加速度计的研究 被引量：2

9

作者 苏中 高晶敏 路峻岭 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1998年第4期44-51,共8页

本文利用压电石英晶体谐振器进行加速度计的研究，采用石英晶体谐振器作为测量惯性力的敏感元件，利用石英晶体谐振器的压电效应，通过敏感惯性力进而实现对线加速度的测量。结果表明该加速度计具有良好的线性和稳定性，测量范围±... 本文利用压电石英晶体谐振器进行加速度计的研究，采用石英晶体谐振器作为测量惯性力的敏感元件，利用石英晶体谐振器的压电效应，通过敏感惯性力进而实现对线加速度的测量。结果表明该加速度计具有良好的线性和稳定性，测量范围±４０ｇ，线性度优于１０－４，灵敏度大于４００Ｈｚ／ｇ。 展开更多

关键词 加速度计 传感器 压电石英

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基于压电加速度计的同振型矢量水听器的设计 被引量：8

10

作者 陈洪娟 洪连进 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第3期20-21,24,共3页

介绍一种压电加速度计在新型水声接收换能器———同振型矢量水听器设计中的应用方法。叙述了采用压电加速度计设计同振型矢量水听器的理论依据,并给出根据此方法设计制作的同振型矢量水听器的自由场开路电压灵敏度和指向性图测试结果:... 介绍一种压电加速度计在新型水声接收换能器———同振型矢量水听器设计中的应用方法。叙述了采用压电加速度计设计同振型矢量水听器的理论依据,并给出根据此方法设计制作的同振型矢量水听器的自由场开路电压灵敏度和指向性图测试结果:自由场电压灵敏度为-190～-200dB(0dB=1V/μPa,测试频率1000Hz),指向性图分辨力kd>20dB。 展开更多

关键词 压电加速度计 矢量水听器 声压梯度水听器

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压电加速度计在水工闸门模态测试中的应用 被引量：2

11

作者 薛惠芳 何青 王游 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第12期143-145,152,共4页

为了用试验法研究某水工闸门的振动特性,在分析压电加速度计性能指标的基础之上,针对某水利枢纽上的平面闸门,选用HK9104型压电加速度计,设计测试系统,运用脉冲锤击法进行模态测试,通过模态分析得到闸门结构的模态振型和模态参数。结果... 为了用试验法研究某水工闸门的振动特性,在分析压电加速度计性能指标的基础之上,针对某水利枢纽上的平面闸门,选用HK9104型压电加速度计,设计测试系统,运用脉冲锤击法进行模态测试,通过模态分析得到闸门结构的模态振型和模态参数。结果表明:闸门的固有频率以低频为主,分布在较宽范围内,这是引起流激振动的主要内因,压电加速度计具有较好的低频响应特性和较高的灵敏度。 展开更多

关键词 压电加速度计 模态测试 水工闸门 振动特性

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压电加速度计横向灵敏度研究 被引量：6

12

作者 钟良 赵海云 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第12期18-21,共4页

通过长期对压电加速度计横向灵敏度的理论研究,又对标定出的大量数据进行分析对比,找出了产生横向灵敏度的诸多因素,进而指出了减小横向灵敏度的方法。

关键词 压电加速度计 横向灵敏度 灵敏度比 横向压电效应

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压电加速度计磁灵敏度的研究 被引量：3

13

作者 朱目成 赵海云 赵海云 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期27-29,共3页

本文通过试验 ,测量了压电加速度计在不同磁场强度下的电信号输出 ,并对所测数据进行计算分析 ,得到了压电加速度计的磁灵敏度并不是常数 ,是随磁场强度增大而增大的 ,且呈非线性地增加的结论。

关键词 压电加速度计 磁灵敏度 非线性

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压电式加速度计在供水管道泄漏定位中的应用 被引量：3

14

作者 路炜 刘黎 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第12期83-85,共3页

供水管道发生泄漏时,泄漏噪声在管道内的水中传播,由于流固耦合作用引起管壁的径向振动。选择合适的压电式加速度计,并正确地安装在管道上,可以检测到微弱的管壁振动。将2个压电式加速度计放在漏点两侧的管道暴露点上,用相关分析的方法... 供水管道发生泄漏时,泄漏噪声在管道内的水中传播,由于流固耦合作用引起管壁的径向振动。选择合适的压电式加速度计,并正确地安装在管道上,可以检测到微弱的管壁振动。将2个压电式加速度计放在漏点两侧的管道暴露点上,用相关分析的方法得到泄漏噪声到达2个传感器的时间差,根据时间延迟、泄漏噪声传播速度和2个传感器距离之间的关系估计泄漏的位置,相对误差在5%以内,与人工听漏相比,提高了定位的效率。 展开更多

关键词 压电式加速度计 泄漏定位 时间延迟 流固耦合

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具有中性浮力的水下压电加速度计的研究 被引量：1

15

作者 陈洪娟 洪连进 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期383-385,共3页

具有中性浮力的水下压电加速度计采用沿径向弯曲振动的压电陶瓷圆片作为敏感元件 ,它由粘接在一金属圆盘基座上的两片压电陶瓷圆片组成核心元件 ,用金属外壳实现边界支撑 ,外部由低密度复合材料包敷从而呈中性浮力。这种加速度计可直接... 具有中性浮力的水下压电加速度计采用沿径向弯曲振动的压电陶瓷圆片作为敏感元件 ,它由粘接在一金属圆盘基座上的两片压电陶瓷圆片组成核心元件 ,用金属外壳实现边界支撑 ,外部由低密度复合材料包敷从而呈中性浮力。这种加速度计可直接测得水下声场中水质点的振动加速度。作者研制的加速度计高 0 .0 2 8m、直径 0 .0 74 m、总质量 0 .12 kg、密度 990 kg/ m3,其电压灵敏度为 - 2 4 d B(0 d B=1V / g) ,电容量为 2 .4 n F,谐振频率13k Hz,工作频带 2 0～ 5 0 0 0 展开更多

关键词 加速度计 压电 中性浮力

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一种新型压电式加速度计的设计 被引量：1

16

作者 史锦珊 王玉田 李志全 《传感器技术》 CSCD 1989年第2期19-21,共3页

目前在测量振动的领域里,压电式加速度计已得到了广泛的应用。然而对于象桥梁、厂房结构、基础构件、海上平台等低频微振的测量;对于发电厂电器设备,煤矿等强电磁场下的振动测量以及一些比较危险的工作环境下的测振,普通的加速度计都不... 目前在测量振动的领域里,压电式加速度计已得到了广泛的应用。然而对于象桥梁、厂房结构、基础构件、海上平台等低频微振的测量;对于发电厂电器设备,煤矿等强电磁场下的振动测量以及一些比较危险的工作环境下的测振,普通的加速度计都不能很好地胜任。因而有必要专门设计一种适应上述工程的加速度计。 展开更多

关键词 加速度计 压电式 高灵敏度

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压电加速度计的幅值非线性度研究 被引量：1

17

作者 朱目成 赵海云 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2001年第9期33-35,共3页

长期研究分析压电加速度计冲击试验的大量测试数据 ,找出了一个描述压电加速度计幅值非线性度的数学公式 ,并根据该公式可推算出压电加速度计量程内的任一加速度时的电荷灵敏度 ,该方法较用最小二乘法计算的幅值非线性度方便、简单 。

关键词 压电加速度计 非线性度 传感器

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紧凑型压电加速度计及其在矢量水听器中的应用 被引量：2

18

作者 王文龙 姜兆祯 +1 位作者 孙文祺 孙芹东 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期631-637,共7页

同振式矢量水听器的灵敏度和频率上限受其所采用的加速度传感器的尺寸和质量制约。为了提高矢量水听器的声学性能,设计了一种紧凑型三轴压电加速度计。首先,分析了矢量水听器密度和尺寸对其声学性能的影响;其次,采用剪切式结构设计了压... 同振式矢量水听器的灵敏度和频率上限受其所采用的加速度传感器的尺寸和质量制约。为了提高矢量水听器的声学性能,设计了一种紧凑型三轴压电加速度计。首先,分析了矢量水听器密度和尺寸对其声学性能的影响;其次,采用剪切式结构设计了压电加速度计,其尺寸为25×25×17 mm 3,质量为49.2 g,灵敏度约为2842 mV/g@500 Hz,工作频段为10 Hz~3000 Hz,最大横向灵敏度比小于3%。最后,将其应用在球形矢量水听器中进行了测试,测试结果表明,设计的压电加速度计较双压电片加速度计,体积减小了8倍,质量减小了5倍,灵敏度提高了2倍,工作频段提高了1.2倍,适合应用在同振式矢量水听器中。 展开更多

关键词 压电加速度计 厚度剪切 有限元仿真 同振式矢量水听器

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压电加速度计电导纳数学模型及其在校准共振频率中的应用

19

作者 洪文学 黄大勉 《计量学报》 CSCD 1990年第2期136-139,共4页

本文推导出描述压电加速度计电端口特性的数学模型——电导纳方程,基于此方程,对校准压电加速度计共振频率的电容法给予了严密的解释,并设计了一种新的电容法实现方案。实验结果与理论上的结论是一致的。

关键词 压电加速度计 电导纳 频率 校准

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三维压电加速度传感器的设计 被引量：7

20

作者 黄朋生 任天令 +2 位作者 楼其伟 刘建设 刘理天 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2003年第5期379-381,共3页

设计了一种基于MEMS的单片三维压电薄膜加速度传感器,传感器采用单一质量块和四方梁的高度对称结构。对传感器结构进行理论分析和计算,研究了传感器设计中几个因素间的相互制约关系。用有限元软件ANSYS进行了不同加速度条件下传感器的... 设计了一种基于MEMS的单片三维压电薄膜加速度传感器,传感器采用单一质量块和四方梁的高度对称结构。对传感器结构进行理论分析和计算,研究了传感器设计中几个因素间的相互制约关系。用有限元软件ANSYS进行了不同加速度条件下传感器的静态和模态分析。模拟结果表明传感器能够同时独立测出X、Y、Z三个方向的加速度,其灵敏度分别为2.76×10^(-3)V·s^2/m、2.76×10^(-3)V·s^2/m、2.96×10^(-3)V·s^2/m,并且横向灵敏度几乎为零。 展开更多

关键词 三维加速度计 微传感器 压电薄膜 PZT MEMS

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