技术与应用
发布日期：2020-02-25 14:26 浏览次数：次
（1-1）使用温度范围
加速度传感器产品型录中对最大使用温度范围也有记录。此温度是由传感器内部使用的粘接剂、树脂等材料而定，主要是由压电体[Pb(Zr・Ti)O3]的居里点来决定的。
图1是加速度传感器中使用的压电体（C-6 系列）的介电常数比以及机电耦合系数的温度变化示意图。温度升高压电特性就渐渐减弱，在居里点附近急速下降，达到居里点后 丧失极化和压电特性。
（1-2）温度特性
压电型加速度传感器的灵敏度会随温度变化而变化。如图2 所示，在-20℃～50℃的范围内，变化率在±5%以内，因此不需要进行灵敏度修正。一般情况下，温度升高静态电容C和电荷灵敏度 SQ 也会升高，而电压灵敏度 Sv 会降低。但是，电荷灵敏度在不同的压电材料下，温度系数时而正时而负。
像这样灵敏度随温度变化的原因在于压电体的压电系数会随温度变化而变化，因此在电气和机械两方面温度函数发生复杂变化，最终导致灵敏度的变化。另外，温度系数与灵敏度之间有着密切关系，一般情况下将温度系数控制得很低的时候灵敏度也会降低。
（1-3）瞬时温度产生的噪音
加速度传感器周围的温度在风、光、红外线等急速变化时，会产生噪音。
压电体的结晶在没有受到电流、应力的情况下会产生极化。这被称之为自发极化，通常用Ps 标记。具有 Ps 的结晶，其热振动状态随温度变化，其大小随热膨胀变化，因此 Ps 也随之变化。也就是 Ps 通过温度函数将结晶的温度变化量变为 Ps 的变化量，显现在结晶表面上就产生了电位差（正效应）。另外与之相反加了电流后会产生相应的温度变化（逆效应）。这些现象称之为电热气效应（焦电效应）。
因为电热气会表现在与压电体的极化方向垂直面上，原理上压缩型比较容易受到影响。剪切型几乎没有此问题。
如图3为同一形状的压缩型和剪切型的压电体在受到急剧温度变化时的电热气输出实例。如图所示，与压缩型相比剪切型在-40dB 以上，级别比较低。
（1-4）湿度的影响
本公司的加速度传感器是采用不锈钢外壳加环氧树脂密封，因此不会受到湿度的影响。湿度高的情况下，接口处的绝缘阻抗会下降因此请选用防水电缆。本公司考虑到以上情况，生产出 F51T，适应湿度高或有水溅落的环境。（符合 JIS-C-5031标准）
（1-5）声压灵敏度
声音和振动从根本上讲是同一概念。声音能量使物体振动，通过振动的物体将声音能量传播到空气中。同样加速度传感器置于声场中会加剧外壳振动产生噪声。其振幅的大小由传感器内部构造决定。本公司生产的 P51 在 130dB 声场环境下最大会产生 0.001g 的加速度，因此，对于一般的振动测量是没有问题的。
（1-6）电磁场的影响
压电体在电场、磁场中没有任何灵敏度，因此加速度传感器不会受到电磁场的影响。
放置在交替磁场中时，不锈钢外壳（SUS303 或 SUS304）中会有少量带磁性的物质，有时会加剧外壳的振动，但在一般振动测量的情况下固定在质量大的振动体上后，加振的影响变得微乎其微。
放置在较强的交流电中，电缆会受到接地回路噪声的影响，所以要使用绝缘双头螺栓，或使用平衡输出型（差动输出型）传感器。特别是在强电磁场内测量的时候，测量仪本身也会混入噪声，需要考虑测量系统整体的屏蔽。
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