加速度传感器用于测量物体的加速度，主要由质量块、弹性元件、阻尼器、敏感元件及调理电路构成。工作时，质量块因惯性产生作用力，通过测量该力并结合牛顿第二定律即可计算出加速度。依据敏感元件类型的不同，可分为电容式、电感式、应变式、压阻式和压电式等多种形式，广泛应用于各类动态测量场景。
1、 压电加速度传感装置
2、 当某些晶体受到特定方向的外力作用时，其内部晶格结构发生形变，引发极化现象，并在晶体相对的两个表面产生等量但极性相反的电荷；外力撤去后，晶体恢复至原本的电中性状态；若外力方向反转，所产生的电荷极性也随之改变；且电荷量的大小与所施加的外力成正比。这种因机械应力而产生电效应的现象，称为压电效应。
3、 压电式加速度传感器利用压电晶体在受力时两表面产生异号电荷的特性，通过压电效应实现机械量到电信号的转换。
4、 压电式加速度传感器结构所示。
5、 压电式加速度传感器的工作原理如下：传感器的基座牢固地安装在被测物体表面，随物体一同振动。传感器内部由压紧弹簧和惯性质量块构成弹簧—质量系统，该系统与基座之间并非同步运动，而是产生相对位移。当基座振动时，由于惯性作用，质量块会滞后于基座的运动，从而对压电晶体施加动态压力。压电晶体受此交变应力影响，因逆压电效应而产生电荷输出，其电荷量与所受的惯性力大小成正比。惯性力来源于质量块相对于基座的加速度变化，因此电荷输出反映了振动加速度的强弱。为确保测量精度，传感器设计时需使其内部弹簧—质量系统的固有频率远高于被测振动频率。在此条件下，质量块的位移远小于基座的振动幅度，两者间的相对运动主要体现为基座本身的加速度变化。由此，质量块对压电晶体的作用力近似正比于被测物体的振动加速度。最终，传感器输出的电压信号也与振动加速度呈线性关系，实现对加速度的准确测量。
6、 加速度传感器经积分电路可得速度，再经二次积分可获得位移信息。
7、 压电式加速度传感器具有体积小、质量轻以及频率响应范围宽等优点，非常适合用于高频振动和冲击信号的测量。例如，在齿轮系统或滚动轴承的振动监测中表现优异。该类传感器具备良好的耐高温与抗腐蚀性能，结构坚固，不易损坏，因此在工业实际应用中被广泛采用。由于其内部压电材料产生的电荷信号非常微弱，通常需搭配电荷放大器使用，这导致传感器整体输入阻抗较高，连接电缆在未放大前容易受到外界电磁场的干扰。为解决这一问题，现代许多产品已将信号放大电路直接集成于传感器内部，显著提升了抗干扰能力与信号传输稳定性。其频率响应范围的下限主要取决于所配放大器的性能，而上限则受传感器自身固有频率及安装方式带来的谐振频率影响。传感器与被测物体之间的连接状态对高频响应尤为关键：采用钢螺栓紧固时，可实现最佳高频响应，最高可达10000赫兹；磁吸式安装适用于中等频率，约为2000赫兹；而手持式接触最不稳定，高频响应通常仅能达到几百赫兹，限制了其在高精度高频测量中的应用。
