有三種主要的方法用于在壓電晶體上引發(fā)應力以產(chǎn)生電輸出。

1. 壓縮
2. 剪斷
3. 彎曲

　　對于加速度計，每種技術都提供某些性能屬性，這使得一種設計更適合某些應用而非其他應用。

　　壓電效應

　　壓電效應是石英的固有特性和某些制造的陶瓷晶體??的誘導特性。壓電加速度計由諸如其傳感元件的晶體構成。當晶體由于施加的力而經(jīng)受應力時，負離子和正離子將以與施加的力成正比的量積聚在晶體的相對表面上。對于加速度計，振動質(zhì)量與晶體耦合。當受到加速度的影響時，質(zhì)量將使力作用在晶體上，從而產(chǎn)生比例電輸出。這種因果關系由牛頓運動定律F = ma定義。

　　

 

　　壓縮設計

　　壓縮設計(或壓縮模式)具有零件少，剛度高，可實現(xiàn)高頻率范圍的優(yōu)點。由于晶體與殼體的基部緊密接觸，這種設計往往更容易受到基極應變和熱瞬態(tài)效應的影響。對基座的任何應變或膨脹/收縮影響都容易傳遞到晶體，然后晶體可以響應輸出而不是加速度，因此是誤差。因此，不建議將壓縮設計用于可能彎曲的金屬板或在熱不穩(wěn)定的環(huán)境中使用。

　　

 

　　剪切設計

　　剪切設計(或剪切模式)為加速度計提供***佳的整體性能。

　　

 

　　平面剪切設計(使用晶體板)和環(huán)形剪切設計(使用環(huán)形晶體)是普遍的。

　　每種款式的水晶都夾在中心柱和外層之間。附著的質(zhì)量越大，對于給定的加速度，對晶體施加的剪切力越大。加速度計結(jié)構是剛性的，提供高頻范圍，并且由于晶體不與基極緊密接觸，因此應變和熱瞬態(tài)效應***小化。

　　

 

　　彎曲設計

　　由于晶體承受高應力水平，彎曲設計可以產(chǎn)生極高的輸出信號。

　　

這些設計使用矩形或圓盤形的晶體板。由于晶體本身的質(zhì)量與加速度相反，或者為了增強彎曲，晶體的彎曲可能發(fā)生，額外的重量可能被夾緊或粘合到晶體上。與壓縮或剪切設計相比，彎曲模式加速度計的剛度較小，從而為它們提供了有限的頻率范圍。此外，由于晶體承受高應力水平，如果受到過度沖擊或振動，它們比其他類型更容易損壞。