[工學]壓電式傳感器-wenkub
2022-11-02 23:49:52 本頁面
【正文】 日益廣泛。 圖 壓電傳感器的完整等效電路 （ a） 電壓源 。 Ua Ca 圖 壓電傳感器的等效電路 （ a） 電壓源 。 壓電傳感器的等效電路 當壓電晶體承受應力作用時 ， 在它的兩個極面上出現極性相反但電量相等的電荷 。 （ b） 電荷源 CauaCaq( a ) ( b )實際使用時，壓電傳感器通過導線與測量儀器相連接，連接導線的等效電容 CC、前臵放大器的輸入電阻 Ri、輸入電容 Ci對電路的影響就必須一起考慮進去。 （ b） 電荷源 UaCaRaCcRiCiq RaCcRiCiCe( a ) ( b ) 壓電式傳感器的測量電路 壓電式傳感器本身的內阻很高(Ra≥1010Ω)，而輸出的能量信號又非常微弱，因此通常先把傳感器信號輸入到高輸入阻抗的前臵放大器中，方可用一般的放大檢波電路再將信號輸入到指示儀表或記錄器中。 圖 壓電傳感器接放大器的等效電路 （ a） 放大器電路 。而在動態(tài)力作用下，電荷可以得到不斷補充，可以供給測量電路一定的電流，故壓電傳感器適宜作動態(tài)測量。 由于運算放大器輸入阻抗極高 ，放大器輸入端幾乎沒有分流 ， 故可略去 Ra和 Ri并聯電阻 。 一、 壓電式加速度傳感器 1．結構和工作原理 圖 壓縮式壓電加速度傳感器 (a)結構原理圖； (b)筒化模型 (a) (b) 2．靈敏度 壓電式加速傳感器的靈敏度有兩種表示法：當它與電荷放大器配合使用時，用 電荷靈敏度Kq(Cm ?1)表示。 上式可改寫為 20 0 1012( ) [ ( ) ( ) ] [ ( ) ( ) ] 0d y t d y t y tm c k y t y tdtdt?? ? ? ?2 20 1 0 1 10122( ) ( ) ()()d y t d y t d y tm c k y t mdtd t d t? ? ? ? 根據二階傳感器頻響特性分析方法，可得壓電式加速度傳感器的 幅頻特性 和 相頻特性 分別為： 式中， ?— 振動角頻率； — 傳感器的固有角頻率； — 阻尼比； — 振動體加速度。從頻響特性也可清楚地看到，在這 一頻率范圍內，靈敏度基本上不隨頻率而變化。 1y 壓電式傳感器的 高頻響應特別好 ，只要放大器的高頻截止
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