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w 2f 1000
故可知加速度、速度以及位移幅值之间相差 1000 倍。
实验仪器连接框图 （1）使用模拟万用表检查插座是否正确接地，正确接地才能继续进行本实验； （2） 将待校准加速度传感器安装在校准仪的安装螺栓上， 并将各仪器如图依次正确连接， 确认无误； （3）激活整个系统，在电荷放大器上输入初始灵敏度； （4）打开校准仪，看软件读数是否为 10m/s2，如若不是则调节电荷放大器上的灵敏度， 使其为 10m/s2， 此时电荷放大器上的灵敏度即为被校准传感器的灵敏度， 并记录相应的数据； （5）实验完毕，仪器归回原位，进行数据处理。 如待校准传感器为电荷型，则需要通过电荷放大器与数据采集仪相连。 本实验只对 Z 轴方向的灵敏度进行校准。
7、实验小结
通过本实验的学习，使用传感器时要先对其灵敏度进行校准。否者将影响实验结果，致 使实验数据失真，将影响结果分析。 加速度传感器的选用时，在不影响实验的情况下，尽可能选用灵敏度较大传感器，使用 过程中，应尽量减少人为因素对其灵敏度的影响，以免影响实验数据。
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加速度传感器灵敏度校准（pulse）
1、实验目的
（1）学习压电晶体型加速度传感器基本工作原理； （2）学习压电晶体型加速度传感器电荷灵敏度的标定，并与该传感器出厂指标比较。
2、实验原理
压电式加速度传感器最常见的类型有三种，即中心压缩型、剪切型和三角剪切型。中心 压缩型压电加速度传感器的敏感元件由两个压电晶体片组成，其上放有一重金属制成的惯性 质量块，用一预紧硬弹簧板将惯性质量块和压电元件片压紧在基座上。整个组件就构成了一 个惯性传感器。为了使加速度传感器能正常工作，被测系统振动的频率应该远低于加速度传 感器的固有频率。根据牛顿第二定律，由于惯性质量块和基座之间的相对运动，压电元件片 就受到与之相应的交变压力的作用，因此加速度传感器就能输出与被测振动加速度信号成比 例的电荷量。 压电片在某特定平面上所产生的电荷量可由下式决定：
6、注意事项
（1）加速度传感器使用时，由于其紧固螺钉的扭矩，会影响传感器的灵敏度，所以在固 定时应按照规定紧固； （2）本实验使用的传感器也有一定的横向灵敏度，故在校准时应将校准仪的横向刚度考 虑进去； （3）选用传感器时，要根据实际情况选取，在质量允许的情况下尽可能选质量大一点的 传感器，这样可以提高其灵敏度， （4） 要严格保证传感器接线头的清洁， 接线头处应避免导线缠绕， 尽量使线成直线状态， 这样有助于提高其信噪比，减少对实验数据的影响。
4、实验内容
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B&K4294 加速度校准仪为标准振动发生器，在传感器质量不超过限制时其加速度幅值为 a=10m/s2，频率为 f=159.2Hz。该振动发声器还可用于速度传感器和位移传感器的校准其幅值 分别为 V=10mm/s、s=10um。其换算关系为：
5、实验数据及处理
（1）数据记录 型号： CA-YD-193 出厂编号： 96363
工作温度：-40℃——120℃ 最大横向灵敏度比：<5% 出厂灵敏度 X：9.85mv（m/s²） Y：10.02 mv/（m/s²） Z：9.67 mv/（m/s²） 实验灵敏度 Z：9.55 mv/（m/s²）
最大允许加速度：5000m/s²
增益值：
1.013
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（数据分析与处理
eS
S 0 S测 S0
100%
9.67 9.55 100% 1.24% 9.67
偏差与出厂偏差为 1.24%，还能继续使用，但每次使用传感器时，都应对其灵敏度进行 校准，其灵敏度应设置为校准值。否者将严重影响实验结果的真实性。 加速度传感器使用时间久了，灵敏度就会降低并且不能回到原来的使用灵敏度，故在使 用过程中应尽量减少对其破坏使用，增加保护措施来延长其使用寿命。
F ma q DF DK 即：q Dma
式中： m 为惯性质量快质量； a 为加速度； F 为惯性力； D 为压电常数； K 压电片的刚度； 为压电片的变形量。
3、实验仪器
（1）B&K4294 加速度传感器校准仪； （2）BK4384 压电型加速度传感器； （3）CA-YD-189 型 ICP 传感器； （4）BK2626 电荷放大器； （5）PULSE 数据采集仪； （6）模拟式万用表； （7）数据显示仪器（电脑） 。