LDT0系列壓電薄膜傳感器

振動傳感器 LDT 系列元件
應用
PVDF壓電薄膜元件LDT0-028K(無質量塊,部件號:1002794-1)及LDTM-028K(加
質
量塊,部件號:1005447-1),LDT1-028K(部件號:1-1002910-0)是一種振動傳感器,
主要
用于汽車防盜報警器,臥式滾筒洗衣機振動不平衡及其他要求安靜,小噪音的家
用電器如空調及電子靶鏢記分等振動信號的檢測,也可以用于記數(shù)器的觸發(fā)器做
為柔性開關.
結構與特點
LDT0是一個柔性元件,在28μmPVDF壓電膜
上絲印銀漿電極,薄膜被層壓在0.125mm聚酯
基片上,并有兩個壓接端子.由于壓電薄膜偏
離中軸線,彎曲能在薄膜內(nèi)產(chǎn)生很高的應變因
而會有高電壓輸出.當器件由于直接接觸而
彎曲時,就是一個柔性開關,所產(chǎn)生的輸出足以
直接驅動MOSFET或CMOS電路. 如果元件由
引出端支撐并自由振動,該元件就像加速度計
或振動傳感器.加質量塊或改變元件的自由端長度可改變傳感器的諧振頻率和靈
敏度以適應不同的應用.多軸響應可通過將質量塊偏離軸線來實現(xiàn).
典型特性與參數(shù)
1)LDT0做為振動傳感器--- 將壓接端子引腳穿過印刷線路板,焊在PCB板另一
面的導電圖形上.用電荷放大器檢出來自振動臺的輸出信號(采用電荷放大器允
許較長的測量時間常數(shù),獲得”開路”電壓響應).將小質量塊(約增加0.26g)加
于傳感器的一端, 然后重測. 結果見表1,重疊圖見圖1.不加質量塊時, LDT0
的諧振點在180Hz附近.在端部加質量塊后減小了諧振頻率并加大了”底線”靈
敏度.
2)LDT0做為柔性開關---采用電荷放大器獲得”開路”電壓靈敏度,可測得傳感
器端部
變形所產(chǎn)生的輸出.(固定壓接端子端).2mm變形足以產(chǎn)生7V的電壓,將傳感器
端部彎曲90°可產(chǎn)生70V電壓(見表2,圖2).
3)LDT0的頻率響應---將480pF左右的源電容接上一個阻性輸入負載,會呈現(xiàn)高
通
濾波特性. 用電子噪聲源產(chǎn)生寬帶信號, 可測出各種負載阻抗效應并確定R-C
濾波
器的-3dB點(見表3,圖3).4)LDT0不同自由端長度 ---用簡單固定方式,可測得不同自由端長度時的振動
靈敏度
(如(1)中所述).可將傳感器調至所要求的合適的頻率響應(見表4,圖4).
表1: LDT0做為振動傳感器(見圖1)
質量塊數(shù) 底線靈敏度 諧振靈敏度 諧振頻率 +3Db頻率
0 50mV/g 1.4V/g 180Hz 90Hz
1 200mV/g 4V/g 90Hz 45Hz
2 400mV/g 8V/g 60Hz 30Hz
3 800mV/g 16V/g 40Hz 20Hz
圖1: LDT0 靈敏度: 加質量塊效應 圖2:電壓輸出相對于端部變
形
表2: LDT0作為柔性開關
(見圖2)
端部變形 電荷輸出 O/C 電壓輸出
2mm 3.4nC 7V
5mm 7.2nC 15V
10mm 10~12nC 20~25V
Max(90°) >30nC >70V
圖3: LDT0頻率響應(C=480pF) 圖4: 諧振頻率與
固定長度的關系
表3:LDT0 頻率響應(見圖3)
( 480nF源電容)
負載電阻 -3dB頻率
1M? 330Hz
10M? 33Hz表4: LDT0 在不同長度固定(見圖4)
自由端長 諧振頻 建立時間(5
度 率 次)
20mm 180Hz 28msec
16mm 250Hz 20msec
11mm 500Hz 10msec
7mm 1000Hz 5msec
三種產(chǎn)品的區(qū)別是:LDT0-028K是不加質量塊,引線方式是壓接端子,LDTM-028K
是
加質量塊,引線方式與LDT0-028K相同,LDT1-028K是無質量塊,引線是鉚接.

LDT0系列壓電薄膜傳感器是一種利用壓電效應工作的感知裝置，主要由高精度壓電材料制成薄膜形式。這種傳感器工作原理是當受到機械壓力作用（如振動、加速度或位移）時，壓電薄膜會產(chǎn)生電荷積累，將力的變化轉化為電信號輸出。其特點是響應速度快、靈敏度高、體積小、質量輕，適用于各種動態(tài)物理量的測量，例如在工業(yè)自動化、航空航天、汽車電子、生物醫(yī)療等領域中監(jiān)測設備狀態(tài)、振動監(jiān)控、加速度計應用等。LDT0系列可能還具有自補償功能和溫度補償設計，以提高長期穩(wěn)定性和準確性。通過連接適當?shù)恼{理電路和信號處理系統(tǒng)，可以進一步對采集到的電信號進行放大、濾波、模數(shù)轉換等處理，以便于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析與控制決策。