Atualmente, os medidores de vibração são geralmente piezoelétricos e existem dois tipos de estruturas:
1. Tipo de compressão;
2. Tipo de cisalhamento.
O princípio do vibrômetro é projetado usando o efeito piezoelétrico do cristal de quartzo e da cerâmica polarizada artificial (PZT). Quando o cristal de quartzo ou a cerâmica polarizada artificial é submetido a estresse mecânico, a carga elétrica é gerada em sua superfície, e a magnitude da densidade de carga formada é estritamente linearmente relacionada à magnitude do estresse mecânico aplicado. Ao mesmo tempo, o estresse mecânico é proporcional ao valor de aceleração quando a massa sensível é constante. Sob certas condições, a carga gerada pelo cristal piezoelétrico após ser submetido à força é proporcional ao valor de aceleração sentido.
A carga gerada é processada pelo amplificador de carga e outras operações, e a saída são os dados que precisamos:
Q = d·F = d_eu·M·a
Onde: Q é a carga emitida pelo cristal piezoelétrico.
e_eu——O tensor piezoelétrico de segunda ordem de um cristal piezoelétrico.
m é a massa sensível à aceleração.
a —— valor de aceleração de vibração.
A quantidade de carga emitida pelo acelerômetro piezoelétrico de um medidor de vibração por unidade de valor de aceleração de vibração é chamada de sensibilidade de carga, e sua unidade é pC/ms.^-2ou pC/g(1g=9,8ms^-2). O acelerômetro piezoelétrico do medidor de vibração é essencialmente equivalente a uma fonte de carga e um capacitor. Após simplificar o circuito equivalente, a sensibilidade de voltagem do acelerômetro pode ser convertida para:
S_v=S_P/Ca
S_v——Sensibilidade de tensão do acelerômetro mV/ms^-2
S_P——Sensibilidade de carga do acelerômetro pC/ms^-2
Ca——capacitância do acelerômetro pF
O sensor de velocidade piezoelétrico do medidor de vibração é um dispositivo que adiciona um circuito de integração ao sensor de aceleração piezoelétrico. Ao integrar o sinal de aceleração uma vez, o valor da velocidade da vibração pode ser obtido!