醫(yī)用傳感器ppt課件(存儲版)
【正文】 以壓電材料為電介質(zhì)的電容器 ， 其電容量為 式中： ε0為真空介電常數(shù)； ε為壓電材料的相對介電常數(shù)； d 為壓電元件的厚度； A 為壓電元件極板面積 。 （一） 電壓放大器 a) b) 壓電傳感器接電壓放大器的等效電路 壓電傳感器接電壓放大器的等效電路如圖 a所示。 電導(dǎo) 1／ Rf也增大了 (1＋ A)倍 。 在實際應(yīng)用中，由于單片的輸出電荷很小，因此，組成壓電式傳感器的晶片不止一片，常常將兩片或兩片以上的晶片粘結(jié)在一起。嬰兒呼吸時由于膈肌的運動，引起嬰兒體重和重心的變化。由于彈簧彈力作用，沖擊塊給陶瓷壓電元件 4一個沖擊力，便在壓電元 件兩端產(chǎn)生高壓， 并從中間電極 5輸 出高壓，產(chǎn)生電火 花點燃?xì)怏w。39。 電壓靈敏度 aciimu CCCdFUK????電荷放大器是一個具有深度負(fù)反饋的高增益放大器 。 壓電傳感器要求測量電路的前級輸入端要有足夠高的阻抗 ，這樣才能防止電荷迅速泄漏而使測量誤差變大。 要求壓電性能不隨時間變化 。 要求具有較大壓電常數(shù) 。 當(dāng)壓力撤消后 ， 陶瓷片恢復(fù)原狀 ， 片內(nèi)的正 、 負(fù)電荷之 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － － － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 極化方向 正壓電效應(yīng)示意圖 （實線代表形變前的情況，虛線代表形變后的情況） F － ＋ 間的 距離變大 ，極化強(qiáng)度也變大，因此電極上又 吸附 一部分自由電荷而出現(xiàn)充電現(xiàn)象。 在 無外電場 作用時 ， 電疇在晶體中雜亂分布 ， 它們各自的極化效應(yīng)被 相互抵消 ， 壓電陶瓷內(nèi) 極化強(qiáng)度為 零 。 在 x軸方向出現(xiàn)電荷 , 在 y軸和 z軸方向上不出現(xiàn)電荷 。 （ 1）未受外力作用時 , 正、負(fù)離子正好分布在正六邊形的頂角上 , 形成三個互成120176。 把沿電軸方向的力作用下產(chǎn)生電荷的壓電效應(yīng)稱為縱向壓電效應(yīng) 。 這種機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的現(xiàn)象 , 稱為 “ 正壓電效應(yīng) ” 。 具有壓電效應(yīng)的材料稱為 壓電材料 , 壓電材料能實現(xiàn)機(jī) — 電能量的相互轉(zhuǎn)換 。 當(dāng)沿 光軸方向 對石英晶體施加作用力 Fz時，晶體表面 沒有電荷出現(xiàn) 。 P1+ P2+P3=0。 （ 4）當(dāng)晶體在 z方向 受到外力時，晶體在 x軸和 y軸方向上的變形相同， 正負(fù)電荷中心重合 。由于束縛電荷的作用，在陶瓷片的電極面上吸附了一層來自外界的 自由電荷 。 這時 ， 陶瓷片內(nèi)的正負(fù)束縛電荷之間 距離也增大 ， 就是說 ， 陶瓷片沿極化方向產(chǎn)生 伸長形變 。 ③ 電性能 。 dACa?? 0?第二節(jié) 等效電路和測量電路 因此可以把壓電式傳感器等效成一個與電容相并聯(lián)的 電荷源 ， 如圖 a所示 ， 也可以等效為一個 電壓源 ， 如圖 b所示 。圖b是簡化后的等效電路，其中， Ui為放大器輸入電壓；C = CC+Ci； ； Us=Q/Cs。 ARRRR fis ?? 1
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