压电单晶面切变加速度计

灵敏度高 11.6%

采用面切变振动模式，相比传统剪切加速度计，在质量块重量减半的情况下电压灵敏度反而更高，且横向串扰低。

Zhenghui, Li · Li, Shi Yang · Qiqi, Ge

Yadian Yu Shengguang/Piezoelectrics and Acoustooptics 2023

参数信息

开路电压灵敏度

389.72 mV/g

工作频带

20-3k Hz

横向灵敏度

3.45 %

质量块重量减小

50 %

技术优势

灵敏度高 11.6%

面切变模式有效压电系数更高，在相同质量块下产生更多电荷，因此开路电压灵敏度从传统结构的 348.6 mV/g 提升到 389.72 mV/g。

质量块减半

面切变模式的高柔顺系数使结构刚度更低，用一半质量块即可维持同样的响应，有利于降低水听器的平均密度。

横向串扰低于 3.45%

面切变振动模式本身具有低串扰效应，有限元仿真表明横向灵敏度小于 3.45%，能减少矢量水听器中的轴间干扰。

应用场景

• 水声探测：用更低密度、更高灵敏度的加速度计提升水声探测性能。
• 矢量水听器：作为核心敏感元件，减小矢量水听器平均密度并提高灵敏度。
• 压电传感器：利用面切变模式的高压电系数实现高灵敏度传感。
• 振动监测：以宽工作频带和低横向串扰实现更准确的振动测量。
• 惯性测量：作为小型化惯性测量单元中的加速度计，减轻重量且保持灵敏度。