Der Quarzbeschleunigungsmesser und das Quarz -Vibrationsstrahlbeschleunigungsmesser haben einige Ähnlichkeiten in ihren Arbeitsprinzipien, unterscheiden sich jedoch grundlegend in Struktur- und Messmethoden. Beide basieren auf Quarzmaterialsensoren, ihre Designs und Anwendungsfelder sind jedoch unterschiedlich.
Quarz-Beschleunigungsmesser
Wie bereits erwähnt, verwendet der Quarzbeschleunigometer hauptsächlich den piezoelektrischen Effekt, um die Beschleunigung zu messen. Wenn ein Quarzkristall einer Beschleunigung oder Kraft unterzogen wird, wird eine leichte Verformung erfasst, was eine elektrische Ladung erzeugt. Diese Ladungsvariationen werden verwendet, um die Größe und Richtung der Beschleunigung zu messen.
Grundlegendes Funktionsprinzip:
- Wenn ein Objekt beschleunigt, die interne Struktur, die eine Feder und einen Massenblock enthält, verdrängt. Diese Verschiebung wird durch den an dem Quarzmaterial angebrachten piezoelektrischen Sensor erfasst. Die Ladungsantwort aus dem Quarzkristall wird in ein Beschleunigungssignal umgewandelt.
- Diese Signale werden dann verarbeitet und in nutzbare Ausgänge (normalerweise Spannung oder Stromsignale) umgewandelt.
Quarz -Vibrationsstrahlbeschleunigungsmesser
Der Quarz -Vibrationsstrahlbeschleunigungsmesser basiert auf dem Vibrationsstrahlprinzip . Es verwendet typischerweise ein Quarzmaterial vibrierende Strahl (normalerweise ein kleiner Quarzstrahl), um die Beschleunigung zu erfassen. Die Frequenz des vibrierenden Strahls ändert sich mit Beschleunigung, und diese Änderung kann durch ein elektronisches System erkannt werden.
Das Arbeitsprinzip ist in Abbildung 1 dargestellt. Der Anregungskreis wendet die piezoelektrische Anregung auf den Quarzvibrationsstrahl an, wodurch er an seinem Resonanzfrequenzpunkt Biegeschwingungen unterzogen wird. Der Massenblock wandelt die externe Eingangsbeschleunigung in eine axiale Kraft um, die auf den vibrierenden Strahl wirkt. Durch die Kombination der Kraftfrequenzeigenschaften des vibrierenden Strahls wird die Resonanzfrequenz durch Ändern der Steifheit des Strahls verändert. Der Frequenzunterschied zwischen den beiden vibrierenden Strahlen wird festgestellt, um die Größe und Richtung der Beschleunigung zu erhalten.
Grundlegendes Funktionsprinzip:
- Vibrationsstrahl : Der Beschleunigungsmesser enthält einen festen Quarzstrahl, der bei einer bestimmten Frequenz vibriert. Bei der Beschleunigung auf das Beschleunigungsmesser verändert die Bewegung des Strahls seine Schwingungsfrequenz.
- Frequenzänderung : Die Schwingungsfrequenz des Strahls ist proportional zur angewendeten Beschleunigung. Wenn sich die Beschleunigung ändert, führt die Verformung des vibrierenden Strahls zu einer Änderung seiner Schwingungsfrequenz, die von der elektronischen Schaltung erkannt und umgewandelt wird, um die Beschleunigung zu berechnen.
- Messmethode : Quarz-Vibrationsstrahlbeschleunigungsmeter bieten typischerweise eine hohe Empfindlichkeit und Stabilität, wodurch sie für die Messungen der Beschleunigungsmessungen mit hoher Präzision geeignet sind.
Schlüsselunterschiede:
| Besonderheit | Quarz-Beschleunigungsmesser | Quarz -Vibrationsstrahlbeschleunigungsmesser |
|---|---|---|
| Funktionsprinzip | Basierend auf dem piezoelektrischen Effekt von Quarzkristallen, wobei die Ladungsvariation nachgewiesen wird | Basierend auf dem vibrierenden Strahlprinzip und Erkennung von Frequenzänderungen |
| Erfassungselement | Quarzkristall (Verwendung von piezoelektrischem Effekt) | Quarzstrahl (Vibrationsstrahlprinzip) |
| Ausgangssignal | Ladungsschwankungen (in elektrisches Signal umgewandelt) | Frequenzvariation (in Beschleunigungssignal konvertiert) |
| Anwendungsfeld | Im Allgemeinen für die hohe Präzisionsnahrungsmittelbeschleunigungsmessung verwendet | Eher für hochpräzise, breite Dynamikbereiche und frequenzempfindliche Messungen geeignet |
| Stabilität | Ausgezeichnete Temperaturstabilität und Störungswiderstand | Auch sehr stabil, besonders geeignet für die Messung kleiner Variationen |
Zusammenfassung:
- Der Quarzbeschleunigometer stützt sich hauptsächlich auf den piezoelektrischen Effekt und senkt die Beschleunigung durch Messung der Ladungsvariationen im Quarzkristall. Es ist für allgemeine Beschleunigungsmessungen geeignet, insbesondere für niederfrequente Bereiche.
- Der Quarz -Vibrationsstrahlbeschleunigometer basierend auf dem Vibrationsstrahlprinzip berechnet die Beschleunigung durch Messung der Frequenzänderungen im Quarzstrahl. Es bietet eine höhere Empfindlichkeit und ist ideal für Anwendungen, die eine größere Präzision und einen breiten Frequenzgang benötigen.
Während sie sich in Prinzipien, Struktur und Anwendung unterscheiden, stützen sich beide auf die einzigartigen Eigenschaften von Quarzmaterialien, um eine hohe Präzisionsbeschleunigungsmessung zu erreichen.
