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近年来随着航空、航天等各种工程技术的发展，越来越多的场合需要取得精确地动态数据，其中振动、冲击、压力、声强等参数的测量占有重要的地位。各种传感器、信号适调仪、分析、记录、处理仪器就是为了满足这种要求而发展起来的，其中传感器是获得准确、真实数据的第一关。将所需测量的物理量转换为便于测量的物理量是使用传感器的目的。传感器技术的发展一直是根据工程技术的需求，综合考虑各种因素，兼顾各方面利害，选择最优的方案，因此绝对不能认为在任何情况下传感器测得的数据都是真实的。目前各种工程现场的测量条件变得越来越恶劣，往往是多种物理量同时作用到传感器上，所以根据所处环境选择传感器至关重要。例如测量振动的加速度传感器同时也会受到强冲击、强磁场、强闪光、突变温度、强烈噪声、巨大应变等的影响。任何一种传感器都是根据一定的物理效应构成的，如何使传感器只对感兴趣的物理量有响应便成为一个尖锐的课题。在传感技术的发展过程中，敏感元件的制作技术起着决定的作用，正是由于各种铁电材料的研制成功，高质量硅应变敏感元件、电容敏感元件的研制成功，硅片微细加工技术的成功，才使得有可能制成各种高质量的新型传感器。经过多年的努力，目前已制成了采用不同原理、结构、材料、工艺的多种传感器供选用，今后随着技术的发展，将会有更多的新型传感器问世，付予其更多的功能，进一步改善其性能。 今天，在振动、冲击测量方面，广泛使用的是各种结构型式的压电式、集成电路压电式、压阻式和变电容式加速度传感器。在动态压力测量方面，广泛使用着扩散硅膜片式压力传感器，它们均具有无可比拟的优点。 压电式加速度传感器是一种自发式传感器，其输出电荷与所感受的加速度成正比。它具有精确度高、频响宽、动态范围大、尺寸小、重量轻、寿命长、易于安装、稳定性好等特点。可以采用天然石英，经过适当切割构成敏感元件，但灵敏度低，造价高。目前常用的是铁电材料，这是一种经过人工极化处理而具有压电性质的人工陶瓷，采用良好的配制烧结工艺可以得到很高的压电灵敏度和工作温度，经过老化处理后可以保证长期温度稳定性，它易于制成各种形状的敏感元件，已先后制成了各种结构形式的加速度传感器。单端压缩式具有灵敏度高，共振频率高的特点，适用于一般测量。基座隔离压缩式可把基座耦合的影响减到最小，更适合于低振级的测量，也适合于安装面上有应变或温度不稳定的地方。环形剪切式具有尺寸小，重量轻的特点，适于测量冲击或轻小结构件的振动，因敏感元件与底座很好的隔离，故能有效地避开底座弯曲和噪声的影响，因敏感元件只受剪切作用，就减小了热释电效应。中心孔安装环形剪切式可任意选定接线方向。隔离剪切式采用了多块晶体和无源补偿片，提高了灵敏度，扩宽了温度范围，保证了稳定性，具有最高的信噪比。 |
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