加速度传感器是振动信号监测的关键传感器件,广泛用于航天航空、国防军工和电力等领域重要设备的振动监测中。这些领域设备的工作温度通常高于600℃,甚至高达1000℃,要求传感器具有好的高温适应性和稳定性。为适应高温环境振动检测的要求,近来以高温压电晶体为传感元件的多晶片压缩式和剪切式压电加速度传感器获得了发展。但这些传感器的灵敏度主要依赖于压电晶片的数量,进一步提高传感器灵敏度存在一定的困难。本文选取具有高等效压电系数的钹式换能器作为传感元件,针对加速度传感器开发中的问题,研究了高温下钹式换能器的等效压电系数、传感器性能影响因素及传感器设计等。将换能器端帽简化成板壳组合体,应用板壳理论,建立钹式换能器端帽的板壳力学模型,分析了端帽受力,明确了端帽传递给传感器压电元件的作用力。应用压电理论,给出了钹式换能器等效压电系数计算公式,并与刚性杆铰链模型及实验数据进行对比分析。结果表明,板壳模型所给出的等效压电系数结果比刚性铰链模型的结果具有更高的精度,与实验结果相比,最大误差小于5%。建立了高温钹式压电加速度传感器的多自由度动力学模型,分析了传感器结构、预紧力及温度对传感器固有频率的影响。基于钹式换能器等效压电系数计算式,给出了高温钹式压电加速度传感器的灵敏度计算公式,分析了换能器结构和温度对传感器灵敏度的影响。并进一步建立了传感器有限元模型,模拟分析了传感器的固有特性及引线槽、预紧螺母及中心柱结构对传感器固有频率的影响,明确了传感器结构对其固有频率的影响规律,为传感器设计提供了设计依据。建立了高温钹式压电加速度传感器设计计算方法,进行了传感器灵敏度、绝缘电阻、预紧力及结构强度设计计算,设计了一种高温钹式换能压电加速度传感器。