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壓電加速度傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性計(jì)算方法

更新時(shí)間：2024-09-04 點(diǎn)擊次數(shù)：1161次

壓電加速度傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定研究可以等效于對(duì)其靈敏度的長(zhǎng)期一致性計(jì)算。靈敏度的長(zhǎng)期一致性數(shù)值是某時(shí)間節(jié)點(diǎn)所測(cè)得的靈敏度相對(duì)于初始靈敏度的偏移百分比。受機(jī)械應(yīng)力釋放（1）和壓電陶瓷極性衰退（2）的影響，隨著時(shí)間的推移，壓電加速度計(jì)的靈敏度微小下降。計(jì)算壓電加速度傳感器的靈敏度漂移即從這兩個(gè)維度分別計(jì)算，然后和方根合成這兩個(gè)分量值，得到的總體偏移百分比，即為壓電加速度傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性值。具體計(jì)算步驟如下：

（1）基于機(jī)械應(yīng)力消除理論的指數(shù)外推，得到分量D1

S_(t)= S₍₀₎* (1- λ) （公式1）à D1= (S_(t)^- S₍₀₎)/ S₍₀₎ （公式2）

S_(t)是時(shí)間t節(jié)點(diǎn)的靈敏度
S₍₀₎是原始校準(zhǔn)靈敏度
t是以年為單位的時(shí)間
λ是一個(gè)常量因子，可以通過(guò)某一時(shí)段的靈敏度下降來(lái)計(jì)算得到

（2）基于PZT壓電陶瓷特性的對(duì)數(shù)外推，得到分量D2

（公式3） à D2= (S_(t)^- S₍₀₎)/ S₍₀₎ （公式4）

S_(t)是時(shí)間t節(jié)點(diǎn)的靈敏度
S₍₀₎是原始校準(zhǔn)靈敏度
t是以小時(shí)為單位的時(shí)間
λ是一個(gè)常量因子，可以通過(guò)某一時(shí)段的靈敏度下降來(lái)計(jì)算得到

（3）長(zhǎng)期穩(wěn)定性值D，即為和方根合成D1和D2

D = √(D₁²+ D₂²) （公式5）

下面舉例說(shuō)明：

假如客戶(hù)A要求30年（262800小時(shí)）靈敏度長(zhǎng)期漂移（即長(zhǎng)期穩(wěn)定性）不超過(guò)8%，怎么向客戶(hù)證明呢？

首先要有一組相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間的靈敏度連續(xù)測(cè)試數(shù)據(jù)，超過(guò)1年的統(tǒng)計(jì)。下面的例子取了10只目標(biāo)傳感器，每周一次（或每月一次）測(cè)試其靈敏度并記錄數(shù)據(jù)，持續(xù)時(shí)間：2年（17520小時(shí)）。