振动传感器

压电膜最早应用之一就是小提琴的拾音器。后来,吉布森吉它公司用压电膜做成鞍形弦码拾音器装在弦码内推出了一系列的声学吉它。这种拾音器的非常高的保真度引出了一系列的振动传感和加速度计应用。

乐器拾音器

目前，压电膜在吉它拾
音器的应用有四种设计方案：
第一种是厚膜的，压迫式应
力型（在弦码下）设计；第
二种是低成本的加速度计；
另外二种为接触式麦克风，
一种是包在插在弦码内的鞍
形上，另外一种是粘在乐器
上的拾音器。由于材料的Q值低，没有陶瓷拾音器的自谐振问题。

屏蔽请参看图57的折叠方案，热的一面就是折起来后的内侧的稍窄的电极。由于屏蔽是用压电材料构成，所以折叠技术可提供比其他屏蔽法较高的拾音灵敏度，传统屏蔽层可以很容易地以多层压电膜，粘胶及屏蔽箔制成。

机器监控

屏蔽压电膜传感器在乐器中表现出的高保真度导致了机器监测用的振动传感器的开发。在其最简单的模式中，压电膜振动传感器基本上就像动态应变片一样。压电膜不需要外部电源，但发出的信号比应变片放大后的信号还要大。一个典型的压电膜传感器产生的电压信号比箔片式应变片大四个数量级，比半导体式的高二个数量级，压电薄膜应变片的频率响应也十分优越。

高灵敏度是由于压电膜材料的形状所致，小的材料厚度意味着非常小的横截面积，因此，非常小的纵向力就可以在材料内产生非常大的应力。

压电膜传感器可以贴装在振动表面上监测振动结构的频率和幅度。这种传感器比普通的应变片覆盖较大面积，因此，为得出有意义的结果，应在均匀的应变场中做直接的比较。很明显，点式传感器总有需要它的地方,尽管小传感器的电容较小,还要在设计上考虑附加因素。采用传统的电荷放大器，或因为信号电平相对高而采用高阻抗场效应管缓冲电路都可以达到几分之一赫兹的工作频率。

轴承磨损检测器

一种经过屏蔽的压电膜传感器已经被用来监测轴承的磨损和破碎现象。这种传感器是用环氧树脂永久性地粘在轴承套外表面上。由于质量小，外形小，可以作轴承的内置无损探伤传感器，而不用浪费时间对加速度计做定期故障检修。

风机气流传感器

一种层压梁式传感器在管道气流中用作离心风机的故障传感器。由紊流效应造成的传感器内大约100Hz的振动测出气流的存在。没有气流时,信号消失,触发电路工作。传感器和开关点路是采用TL084四组套的双场效应管运算放大器构成，标准输入信号为80mV。传感器的可靠性是关键特性，但由于它实际上并不受任何应力，因此工作寿命是无限制的。
   
断纱传感器

纺织厂需对成千上万条纱线进行断纱
监测。一旦漏检就会导致大量的材料报废，而
生产这些材料的劳动费用是要超出其制造
费用的。跌落开关，就是当断纱时，开关
的接点闭合，十分不可靠。纤维屑会塞住
开关的接点，这样就产生不出输出信号来
。而压电膜振动传感器是装在很薄的钢片
上，监测着纱线滑过钢片时磨擦所产生的声音信号，类似小提琴的弦(图58)，一旦停止振动，就即刻触发机器停机。

自动售货机传感器

将加屏蔽层的压电膜动态应变片贴装在出货槽下面检验产品的售出。非碰撞所产生的振动会发出一个“故障”告警信号。第二种应用就是投币机，由压电膜器件对硬币计数。传感器确认所赢得的硬币,使赌徒们不敢随意虚假投诉社备故障。在售票配票机中，用梁式压电膜器件进行出票计数。
                                                           
                    

加速度计
MSI公司压电技术的许多振动传感
器应用的一个自然产物就是加速度计。
这些加速计设计基于很传统的压电陶
瓷和压电聚合物材料。基本材料的选
择可使产品为特定用途而订制。表6
列出了MSI加速度计产品系列的主要
规格。
与很传统的传感器一样，这些加速度计可配置为压缩式设计或是梁式设计。压缩式设计的加速度计通常有较高的谐振频率，提供较宽的有用频带。因此,它们的灵敏度往往较低。MSI的ACH01~XX压缩式设计加速度计的内视图如图59所示。
另一方面，梁式设计的加速度计往往有
较低的谐振频率和有用频带，但有较高
的灵敏度。梁式设计加速度计还有另一
个很有趣的特性：只用一个采用MSI的
“Origami”梁式专利技术（“Origami”
是日语，意思是折纸工艺）的单片式感
应单元通过取向来感应多轴加速度。带
Origami感应单元的ACH~04~08~05梁式
设计加速度计的内部视图如图60所示。

为了降低系统成本和简化使用，所有MSI加速度计包含了一些集成电子传感器接口。ACH~01加速计产品系列和ACH~04~08~05多轴加速计都使用了简单的JFET阻抗缓冲器。对这些传感器，JFET偏置和信号处理在设备的外部完成。其余的ACH~04~08多轴加速计产品系列使用专用ASIC（特定用途集成电路）提供阻抗匹配、增益和信号处理。可对系统增益、输出类型（模拟或数字量）和输出轴进行编程（通过芯片上的EEPROM）使传感器可简单地为特定用途而配置。为使功耗最小,也包括一个SLEEP模式。

ACH~01系列产品通常被用于要求有宽频带、高灵敏度、低噪声和低成本的应用中。这类应用包括：扬声器反馈和控制系统、汽车防盗系统、拾音器、机械状态和泵监测系统以及医疗人体运动监测。

ACH~04~08产品系列，由于其性能性较宽，而被用于很多种用途，例如计算机硬盘震动感应、扬声器反馈和控制系统、家用电器故障监测、虚拟现实系统、汽车系统、医疗人体运动监测系统、运输损坏和材料搬运监测系统、GPS系统、振动开关和地震断路开关。对多轴测量加速度或振动的OEM应用，使用ACH-04-08是最理想的。

精量电子公司持续开发并改善其加速度计产品系列。有关这些产品或想订制我们的其它产品，细节请与精量电子公司联系。