压电式加速度传感器振动测量应用研究 被引量：26

1

作者 曹丽曼 《自动化与仪器仪表》 2015年第7期164-166,共3页

压电式加速度传感器具有测量范围广泛、重量轻、体积小、频响范围广(0.IHz一20k Hz)、抗干扰能力强、测量精度高,能够在高温和常温状态下进行测量等势,广泛应用于震动测量系统中。压电式加速度传感器是一种机电换能器,在震动测量过程中... 压电式加速度传感器具有测量范围广泛、重量轻、体积小、频响范围广(0.IHz一20k Hz)、抗干扰能力强、测量精度高,能够在高温和常温状态下进行测量等势,广泛应用于震动测量系统中。压电式加速度传感器是一种机电换能器,在震动测量过程中把振动加速度转化为电量。本文基于压电加速传感器的力学模型及基本原理,并结合作者自身专业知识,制定了压电式加速度传感器的振动测试方案,同时在压路机振动测量过程中进行应用,总结分析经验,从而更好地指导实际工作。 展开更多

关键词 压电式加速度传感器 振动测量 压路机

原文传递

基于压电加速度传感器的振动测量系统研究 被引量：22

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作者 陈至坤 逄鹏 +1 位作者 王福斌 王一 《计算机测量与控制》 北大核心 2014年第12期3923-3925,共3页

为实现对振动的有效测量,构建了压电加速度传感器的振动测量系统;对压电加速度传感器的力学模型及基本原理进行了有效地分析,并采用灵敏度比较法标定传感器,提高了整个测试系统的测量精度和可靠性;并应用了信号处理中的相关滤波原理;测... 为实现对振动的有效测量,构建了压电加速度传感器的振动测量系统;对压电加速度传感器的力学模型及基本原理进行了有效地分析,并采用灵敏度比较法标定传感器,提高了整个测试系统的测量精度和可靠性;并应用了信号处理中的相关滤波原理;测试系统由压电加速度传感器、高速数据采集卡及Labview2010软件开发平台构成;软件功能主要有信号采集、历史数据读取、数据滤波、时频域分析等;搭建了工程实际测振的实验模型,并根据其频谱特性判断内部缺陷;实验结果表明,该测振系统运行稳定,操作简单,具有很好的可扩展性及可移植性,能实现准确、高效、实时的振动测量。 展开更多

关键词 压电加速度传感器 振动测量 虚拟仪器

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一种新型差动式压电加速度传感器 被引量：19

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作者 刘俊 秦岚 +1 位作者 刘京诚 李敏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期903-909,共7页

设计了一种新型的差动式压电加速度传感器。介绍了传感器的结构和工作原理,推导了传感器的数学模型,并分析了传感器惯性质量块和压电元件的质量对其输出特性的影响。然后,分析了传感器处理电路的结构,推导了该电路的设计指标。实验结果... 设计了一种新型的差动式压电加速度传感器。介绍了传感器的结构和工作原理,推导了传感器的数学模型,并分析了传感器惯性质量块和压电元件的质量对其输出特性的影响。然后,分析了传感器处理电路的结构,推导了该电路的设计指标。实验结果表明,该传感器采用单个惯性质量块实现了对加速度信号的差动式测量,其结构简单、重量轻、易于加工制造、抗干扰能力强;线性度为0.1%,是普通加速度计的1/2;频率响应误差为1%;重复性为1.27%;测量灵敏度是普通加速度计的2倍,基本达到了设计的目的。 展开更多

关键词 压电传感器 加速度传感器 差动

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压电式加速度传感器振动信号采集系统 被引量：15

4

作者 高立慧 赵振刚 +2 位作者 张长胜 李英娜 李川 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第10期100-102,共3页

针对变压器产生的振动信号的特征,设计了一种基于压电式加速度传感器的变压器振动信号采集系统。以振动控制台为试验对象,利用此系统对控制台输出的振动信号进行采集,并用快速傅里叶变换对采集到的振动信号进行分析。实验结果表明:该系... 针对变压器产生的振动信号的特征,设计了一种基于压电式加速度传感器的变压器振动信号采集系统。以振动控制台为试验对象,利用此系统对控制台输出的振动信号进行采集,并用快速傅里叶变换对采集到的振动信号进行分析。实验结果表明:该系统将压电式加速度传感器输出的电荷信号转换成了标准的电压信号,能够准确、实时地采集振动信号,为变压器故障在线监测奠定了基础。 展开更多

关键词 压电式加速度传感器 振动 信号采集

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一种压电加速度传感器调理电路设计 被引量：12

5

作者 李照华 焦新泉 贾兴中 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第10期10-13,28,共5页

通过分析压电加速度传感器对其调理电路的要求,提出选用电荷放大器作为压电加速度传感器的测量电路,采用集成运放芯片取代大量的分离元件进行优化设计,从而提高电路的集成度,简化电路的复杂度,使得整个电路体积小,功耗低,寄生因素少和... 通过分析压电加速度传感器对其调理电路的要求,提出选用电荷放大器作为压电加速度传感器的测量电路,采用集成运放芯片取代大量的分离元件进行优化设计,从而提高电路的集成度,简化电路的复杂度,使得整个电路体积小,功耗低,寄生因素少和抗干扰性能强。同时,对调理电路在调试与试验过程中出现的干扰噪音和漂移等问题进行细致的理论分析,并采取有效措施予以排除,最后通过与标准电荷放大器进行比较测试试验分析,验证了所设计的压电加速度传感器信号调理电路是可行和可靠的。 展开更多

关键词 压电加速度传感器 电荷放大器 滤波设计 测试实验

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基于LabVIEW的变压器振动信号数据采集系统 被引量：6

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作者 舒恺 郭高鹏 +2 位作者 张洁 余萃卓 胡杰 《测控技术》 2023年第1期106-112,共7页

针对利用振动信号进行变压器状态研究的需求,设计了一种上下位机架构的变压器振动信号数据采集与处理系统。系统下位机由单片机、压电加速度传感器、滤波电路、同步模数转换器和通信接口电路等组成。单片机控制模数转换器将振动信号就... 针对利用振动信号进行变压器状态研究的需求,设计了一种上下位机架构的变压器振动信号数据采集与处理系统。系统下位机由单片机、压电加速度传感器、滤波电路、同步模数转换器和通信接口电路等组成。单片机控制模数转换器将振动信号就地转换为数字量,通过RS485接口连接温度和电流传感变送器,将采集到的现场数据经过以太网Modbus TCP协议与上位计算机进行传送。上位计算机利用LabVIEW开发数据采集和处理软件,实现信号的读取、滤波、频谱分析和实时显示。经过仿真和实测表明系统能够实现变压器振动信号的采集和频谱分析等处理功能,在成本、扩展性、抗干扰和工程实用性等方面具有一定的优势。 展开更多

关键词 变压器振动信号 压电加速度传感器 数据采集与处理系统 Modbus TCP LABVIEW 单片机

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压电加速度传感器有限元仿真方法研究 被引量：9

7

作者 傅成城 高成 +1 位作者 黄姣英 张卫方 《压电与声光》 CAS 北大核心 2021年第1期5-9,15,共6页

压电加速度传感器具有频带宽,结构简单,耐高温性能好等特点,在复杂机械应力和高温应力环境下应用广泛,是航空发动机健康监测、爆炸冲击监测等应用下必不可缺的器件。对于压电加速度传感器的设计和研究,常使用有限元仿真法来分析其固有... 压电加速度传感器具有频带宽,结构简单,耐高温性能好等特点,在复杂机械应力和高温应力环境下应用广泛,是航空发动机健康监测、爆炸冲击监测等应用下必不可缺的器件。对于压电加速度传感器的设计和研究,常使用有限元仿真法来分析其固有频率、响应及在此基础上的各种机械应力、温度应力下的状态。从压电加速度传感器的原理、结构和有限元仿真的基本流程出发,调研了压电加速度传感器有限元仿真中的主要问题。按照不同结构类型总结了建立几何模型时的结构简化方法,分析了螺栓预紧力的主要仿真方法;区分部分仿真和整体仿真,总结了固有频率的仿真方法;按照不同激励,讨论了不同应力的仿真实现方法。 展开更多

关键词 有限元仿真 压电加速度传感器 结构简化 螺栓预紧力 固有频率 应力仿真

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压电加速度传感器测量电路的设计 被引量：7

8

作者 梁鑫 徐慧 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2015年第2期354-356,共3页

在动态测量中,压电加速度传感器是振动与冲击测量的核心部件。但压电加速度传感器作为一个能产生电荷的高内阻发电元件,产生的电荷量很小。通过一般的测量电路测量压电片上的电荷时,电荷会被输入阻抗迅速泄漏而引入测量误差。因此,提出... 在动态测量中,压电加速度传感器是振动与冲击测量的核心部件。但压电加速度传感器作为一个能产生电荷的高内阻发电元件,产生的电荷量很小。通过一般的测量电路测量压电片上的电荷时,电荷会被输入阻抗迅速泄漏而引入测量误差。因此,提出一种采用集成芯片TL084代替大量分离元件的电荷放大器的测量电路设想。通过与标准电荷放大器的性能对比,实验表明本设计可行,且对研究类似测量系统的设计开发具有一定的借鉴意义,有望应用于各种动态力、机械冲击与振动的测量及声学、医学、力学等领域。 展开更多

关键词 测量 压电加速度传感器 振动与冲击 电荷放大器 TL084

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长寿命压电加速度传感器寿命试验及评估技术

9

作者 侯军涛 黄庆宇 吴飒 《环境技术》 2024年第4期5-10,16,共7页

针对长寿命传感器寿命评估困难的问题,本文提出一种长寿命压电加速度传感器产品寿命和可靠性评估方法。通过对压电加速度传感器产品进行物理特性、电特性、环境特性和应力分析,确定其失效判据,根据特性分析和应力分析确定敏感元件并制... 针对长寿命传感器寿命评估困难的问题,本文提出一种长寿命压电加速度传感器产品寿命和可靠性评估方法。通过对压电加速度传感器产品进行物理特性、电特性、环境特性和应力分析,确定其失效判据,根据特性分析和应力分析确定敏感元件并制定试验方法为温度-振动复合应力试验,进行两因素两水平正交试验设计,测量产品试验中常温零点输出并绘制曲线,对曲线进行线性拟合外推产品伪寿命数据,代入广义对数线性模型并求解模型参数,最终计算得出产品正常应力的可靠寿命。确定产品正常工作应力95 %可靠性寿命在25年以上,满足各应用场景对产品的寿命和可靠性要求。得出结论温度振动复合应力试验及其数据分析方法能有效评估长寿命压电加速度传感器寿命和可靠性指标,在工程实际上有一定参考和实践意义。 展开更多

关键词 压电加速度传感器 复合应力 加速寿命试验 零点漂移

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压电式加速度传感器灵敏度对随机振动试验过程控制影响研究

10

作者 邓文晶 蔡李娟 +2 位作者 杜鑫 卢佳曦 蒋轶峰 《环境技术》 2024年第2期6-11,共6页

压电式加速度传感器基于内部结构体特有的压电效应,可实现加速度信号转换成对应电荷变化量,广泛应用于振动试验控制与测量领域。作为振动试验控制系统中实时信号采集反馈的重要环节,传感器灵敏度直接决定随机振动试验控制与测量的准确... 压电式加速度传感器基于内部结构体特有的压电效应,可实现加速度信号转换成对应电荷变化量,广泛应用于振动试验控制与测量领域。作为振动试验控制系统中实时信号采集反馈的重要环节,传感器灵敏度直接决定随机振动试验控制与测量的准确性。本文基于苏试DC-6000-60电动振动台与美国SignalStarDP-760数字式振动控制仪等组成的试验控制系统,研究表明试验控制过程中电荷放大器内传感器灵敏度值设置偏差,控制仪拟合生成的控制频谱曲线表面上符合规定试验条件,但实际已导致航天产品在随机振动试验过程中过试验或欠试验。 展开更多

关键词 压电式加速度传感器 随机振动 灵敏度 过试验 欠试验

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影响压电加速度传感器检定数据的主要因素 被引量：6

11

作者 杨爱东 《上海计量测试》 2012年第1期22-25,31,共5页

简述压电加速度传感器的压电效应及工作原理,介绍检定压电加速度传感器的原理框图和检定项目,对检定校准过程中影响测量准确度的因素进行分析,并提出了相应的解决方法。

关键词 压电加速度传感器 检定框图 影响因素 解决方法

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钻柱振动信号采集系统的研究与设计 被引量：6

12

作者 吴昊澄 孙伟峰 +2 位作者 戴永寿 李立刚 张亚南 《电子设计工程》 2012年第6期102-104,共3页

为了实时获取反映井下工况信息的钻柱振动信号,文中设计了钻柱振动信号采集系统。采用压电式加速度传感器实现三维振动信号的测量变送,针对井场复杂布线情况,选用nRF905射频模块进行无线信号传输,利用时钟电路和看门狗电路提高了系统的... 为了实时获取反映井下工况信息的钻柱振动信号,文中设计了钻柱振动信号采集系统。采用压电式加速度传感器实现三维振动信号的测量变送,针对井场复杂布线情况,选用nRF905射频模块进行无线信号传输,利用时钟电路和看门狗电路提高了系统的稳定性和安全性。系统可完成对三维振动信号的采集存储,具有稳定性强,存储容量大的特点,为后续钻柱振动信号的处理提供了高质量的基础数据。 展开更多

关键词 钻柱振动测量 压电式加速度传感器 三维振动信号采集 保护电路 无线通信

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基于压电能量收集技术的自供电系统设计

13

作者 马超群 王德波 《微纳电子技术》 CAS 2024年第2期103-110,共8页

为了降低对传统电池的依赖,同时收集和利用汽车发动机的振动能量,设计了一种二自由度压电能量收集器和基于压电能量收集技术的自供电系统。系统主要由压电能量收集器、电源管理模块和加速度传感器组成。对压电能量收集器进行了建模、仿... 为了降低对传统电池的依赖,同时收集和利用汽车发动机的振动能量,设计了一种二自由度压电能量收集器和基于压电能量收集技术的自供电系统。系统主要由压电能量收集器、电源管理模块和加速度传感器组成。对压电能量收集器进行了建模、仿真和测试,得到了压电能量收集器的谐振频率和输出电压,测试结果表明该压电能量收集器前两阶谐振频率分别为105.5和124.6 Hz,并且在95~128 Hz频率范围内输出电压均在2.7 V以上,频率带宽为33 Hz。测试系统的整体功能,测试结果表明电源管理模块LTC3588-1输出3.34 V的直流电压,加速度传感器ADXL335能够正常工作。实验验证了压电能量收集技术在汽车电子领域中的潜力和可行性,为汽车电子设备提供可持续的自供电解决方案。 展开更多

关键词 压电能量收集 加速度传感器 二自由度 谐振频率 自供电系统

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基于CTGS的高温压电加速度传感器研究 被引量：5

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作者 曾宏川 彭斌 张万里 《压电与声光》 CAS 北大核心 2021年第3期320-323,327,共5页

近年来,航空航天领域的飞速发展要求振动测量技术能耐受更高温度,因此高温压电加速度传感器备受关注。通过优化压电晶体切型和设计质量块结构,该文设计并制备了基于硅酸镓钽钙(CTGS)压电单晶材料的压电加速度传感器。实验结果表明,该传... 近年来,航空航天领域的飞速发展要求振动测量技术能耐受更高温度,因此高温压电加速度传感器备受关注。通过优化压电晶体切型和设计质量块结构,该文设计并制备了基于硅酸镓钽钙(CTGS)压电单晶材料的压电加速度传感器。实验结果表明,该传感器的谐振频率约为2.2 kHz。在振动频率为100 Hz~1.1 kHz下,常温时传感器的电荷灵敏度基本稳定,平均值为2.44 pC/g(g=9.8 m/s^(2))。在常温~600℃内,传感器的电荷灵敏度基本保持不变,1.1 kHz振动频率下传感器的电荷灵敏度平均值为2.56 pC/g。该传感器能在600℃高温下稳定工作。 展开更多

关键词 硅酸镓钽钙(CTGS)晶体 压电效应 加速度传感器 高温

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基于铌酸锂的高温压电加速度传感器设计 被引量：4

15

作者 顾宝龙 赵振平 +3 位作者 陈浩远 闫旭 陈佳璧 郭子昂 《中国测试》 北大核心 2017年第11期74-78,共5页

设计一种耐高温、高稳定性、高可靠性的加速度传感器,针对航空发动机高温恶劣的振动测试环境,传感器选用高居里温度的铌酸锂晶体作为压电元件,整体采用剪切式结构,利用特征系数最大的压电晶体切型,确定特征系数最大的压电晶体切向,以获... 设计一种耐高温、高稳定性、高可靠性的加速度传感器,针对航空发动机高温恶劣的振动测试环境,传感器选用高居里温度的铌酸锂晶体作为压电元件,整体采用剪切式结构,利用特征系数最大的压电晶体切型,确定特征系数最大的压电晶体切向,以获得铌酸锂晶体较强的压电效应。研制双层铠装高温低噪声电缆,采用高温合金及矿物绝缘等耐高温材料,可在高温环境下长期使用,有效解决传感器小信号高温传输可靠性问题。优化设计传感器结构、封装工艺和测量系统,传感器频响、动态协议性能大为改善。通过对传感器的频率和温度响应、电容损耗等试验表明该传感器在550℃高温环境下能够保持高的可靠性和稳定性,提升航空发动机振动测试的技术能力。 展开更多

关键词 铌酸锂晶体 压电式加速度传感器 优化设计 耐高温 可靠性

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供水管道泄漏信号检测系统设计 被引量：4

16

作者 肖梓铭 赵文龙 娄嘉骏 《电子测量技术》 北大核心 2021年第24期85-90,共6页

针对供水管道泄漏信号检测与泄漏点定位问题,设计了一种基于压电加速度传感器的供水管道泄漏信号检测系统。检测系统由两个振动信号采集终端和基于MATLAB的上位机软件组成。从泄漏信号特点出发,对振动信号采集终端的前置信号转换电路、... 针对供水管道泄漏信号检测与泄漏点定位问题,设计了一种基于压电加速度传感器的供水管道泄漏信号检测系统。检测系统由两个振动信号采集终端和基于MATLAB的上位机软件组成。从泄漏信号特点出发,对振动信号采集终端的前置信号转换电路、带通滤波电路和ADC数据采集电路进行了分析和设计。同时,对单片机程序和上位机软件的设计原理和功能进行了分析说明。采用VC-02振动校准仪和模拟供水管网,对系统的微弱振动信号采集功能和泄漏点定位功能进行了测试。测试结果表明,系统能准确采集加速度不低于0.01 g(1 g=9.80 m/s^(2))的微弱振动信号,对10 m长的UPVC管道进行泄漏点定位的最大相对误差为3.97%,平均相对误差为3.51%。 展开更多

关键词 管道泄漏 振动信号采集 压电加速度传感器 单片机 泄漏点定位

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基于钹式结构的压电加速度传感器研究

17

作者 刘鹏仲 潘元璋 谢攀 《舰船电子工程》 2023年第10期223-225,共3页

针对传统结构压电加速度传感器的尺寸和重量限制其灵敏度提高的问题,论文建立并研究了钹式结构压电加速度传感器模型,并对相同材料和尺寸的传感器模型进行了对比分析。结果表明:压电陶瓷单元Z方向上的形变是决定传感器电压响应大小的主... 针对传统结构压电加速度传感器的尺寸和重量限制其灵敏度提高的问题,论文建立并研究了钹式结构压电加速度传感器模型,并对相同材料和尺寸的传感器模型进行了对比分析。结果表明:压电陶瓷单元Z方向上的形变是决定传感器电压响应大小的主要因素;钹式结构传感器的压电陶瓷单元在Z方向上的形变范围远远大于传统结构;压电陶瓷单元X方向的张力对Z方向上产生较大范围的形变贡献很大;钹式结构可显著提高压电传感器的灵敏度。 展开更多

关键词 钹式结构 压电 加速度传感器

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基于AD8601的电荷放大器的设计 被引量：4

18

作者 朱新翔 陈江伟 +2 位作者 纪晓轮 唐平 谢奇峰 《微型机与应用》 2013年第3期88-89,共2页

设备的冲击和振动信号常用压电加速度传感器来获取。压电加速度传感器是高内阻传感器,仅能输出微弱的电荷信号,需要使用电荷放大器对电荷进行电荷-电压转换,方便后续的放大和处理。本文对电荷放大电路进行研究,进而提出基于AD8601的电... 设备的冲击和振动信号常用压电加速度传感器来获取。压电加速度传感器是高内阻传感器,仅能输出微弱的电荷信号,需要使用电荷放大器对电荷进行电荷-电压转换,方便后续的放大和处理。本文对电荷放大电路进行研究,进而提出基于AD8601的电荷放大器的设计方法。 展开更多

关键词 压电加速度传感器 电荷放大器 AD8601

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铋层状压电陶瓷及其传感器总剂量辐照效应研究 被引量：3

19

作者 王海圣 谭祥虎 韩哲 《山东陶瓷》 CAS 2019年第2期3-6,共4页

本文利用60Coγ-ray对2层和4层的铋层状的压电陶瓷材料及其压电加速度传感器进行累积总剂量100Mrad(Si)辐照实验,对辐照前后压电常数d33、介电常数ε33T及灵敏度的变化情况进行了测试,并讨论了影响变化的因素,指出压电陶瓷材料通过稀土... 本文利用60Coγ-ray对2层和4层的铋层状的压电陶瓷材料及其压电加速度传感器进行累积总剂量100Mrad(Si)辐照实验,对辐照前后压电常数d33、介电常数ε33T及灵敏度的变化情况进行了测试,并讨论了影响变化的因素,指出压电陶瓷材料通过稀土金属的改性及人工老化有利于增强耐辐照能力,而两种压电陶瓷材料辐照后d33、ε33T略有微小的上升由离子电荷载体相关的介电弛豫引起;对应的压电加速度传感器辐照前后灵敏度变化率<±2%,表明压电加速度传感器的性能对辐照的影响显得比较稳定。 展开更多

关键词 铋层状结构压电陶瓷 Γ-RAY 辐照 压电加速度传感器

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压电式传感器测振系统的数字化改进 被引量：3

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作者 马玉真 赵雁 王新华 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 2001年第4期362-363,371,共3页

介绍了压电式加速度传感器测振系统的原理与方法 ,分析了光线示波器记录信号的不足之处 ,并提出了采用单片机系统进行数字化改进的方法 ,给出了测量结果。分析说明 。

关键词 压电式传感器测振系统 数字化 数据采集

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