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简答题 压电式加速度传感器的结构如图所示，假设重块组件的质量为m，压电元件的压电系数为d，传感器壳体内的等效阻尼系数为c。 要求： （1）分别给出输出电荷q及输出电压U与加速度a之间的关系； （2）画出此加速度传感器的等效模型； （3）推导传感器的微分方程，并说明它是几阶环节的传感器。
  • （1）
    q=dF=dma
    U=q/C=dma/C
    C为传感器的电容量，a为测量加速度。
    （2）等效模型如下图所示：

    （3）以m为分析对象，其受力为
    弹簧力-ky，阻尼力-Cdy/dt
    由牛顿第二定律：

    所以是一个二阶环节的传感器。

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