有三種主要的方法用于在壓電晶體上引發(fā)應(yīng)力以產(chǎn)生電輸出。

1. 壓縮
2. 剪斷
3. 彎曲

　　對(duì)于加速度計(jì)，每種技術(shù)都提供某些性能屬性，這使得一種設(shè)計(jì)更適合某些應(yīng)用而非其他應(yīng)用。

　　壓電效應(yīng)

　　壓電效應(yīng)是石英的固有特性和某些制造的陶瓷晶體??的誘導(dǎo)特性。壓電加速度計(jì)由諸如其傳感元件的晶體構(gòu)成。當(dāng)晶體由于施加的力而經(jīng)受應(yīng)力時(shí)，負(fù)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(duì)表面上。對(duì)于加速度計(jì)，振動(dòng)質(zhì)量與晶體耦合。當(dāng)受到加速度的影響時(shí)，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(guān)系由牛頓運(yùn)動(dòng)定律F = ma定義。

　　

 

　　壓縮設(shè)計(jì)

　　壓縮設(shè)計(jì)(或壓縮模式)具有零件少，剛度高，可實(shí)現(xiàn)高頻率范圍的優(yōu)點(diǎn)。由于晶體與殼體的基部緊密接觸，這種設(shè)計(jì)往往更容易受到基極應(yīng)變和熱瞬態(tài)效應(yīng)的影響。對(duì)基座的任何應(yīng)變或膨脹/收縮影響都容易傳遞到晶體，然后晶體可以響應(yīng)輸出而不是加速度，因此是誤差。因此，不建議將壓縮設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)

　　剪切設(shè)計(jì)(或剪切模式)為加速度計(jì)提供***佳的整體性能。

　　

 

　　平面剪切設(shè)計(jì)(使用晶體板)和環(huán)形剪切設(shè)計(jì)(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(duì)于給定的加速度，對(duì)晶體施加的剪切力越大。加速度計(jì)結(jié)構(gòu)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(yīng)變和熱瞬態(tài)效應(yīng)***小化。

　　

 

　　彎曲設(shè)計(jì)

　　由于晶體承受高應(yīng)力水平，彎曲設(shè)計(jì)可以產(chǎn)生極高的輸出信號(hào)。

　　

這些設(shè)計(jì)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(qiáng)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(shè)計(jì)相比，彎曲模式加速度計(jì)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(yīng)力水平，如果受到過(guò)度沖擊或振動(dòng)，它們比其他類型更容易損壞。