[工學(xué)]第1112講壓電式傳感器(編輯修改稿)
2025-02-15 11:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 1）把它的高輸出阻抗變換為低輸出阻抗； – （ 2）放大傳感器輸出的微弱信號(hào)。 ? 壓電傳感器的輸出可以是電壓信號(hào)，也可以是電荷信號(hào)，因此前置放大器也有兩種形式：電壓放大器和電荷放大器。 壓電傳感器的測(cè)量電路 ? 222 )(1icamimCCCRRdFU??????03?? ?就可以認(rèn)為 Uim與頻率無關(guān)， ?0表示測(cè)量電路時(shí)間常數(shù)的倒數(shù)。 )](/[10 ica CCCR ????當(dāng) 時(shí)， 結(jié)論： 壓電傳感器具有很好的高頻響應(yīng)，但當(dāng)作用于壓電元件的力為靜態(tài)力時(shí)，前置放大器的輸入電壓等于零，因?yàn)殡姾蓵?huì)通過放大器的輸入電阻和傳感器本身漏電阻漏掉，所以壓電傳感器不能用于靜態(tài)力的測(cè)量。 ? fo CqU ??0 ( 1 )a c i fAquC C C A C? ? ? ? ?由運(yùn)算放大器的特性，可求出電荷放大器的輸出： 當(dāng)（ 1+A） CfCa+Cc+Ci時(shí)， 電荷放大器的輸出電壓只取決于輸入電荷與反饋電容，與電纜電容無關(guān)，且與 q成正比，因此通常與壓電傳感器配合使用。 壓電式傳感器的應(yīng)用 ? 一、壓電式測(cè)力傳感器 測(cè)力范圍； 0~50N，重 10g. 最小分辨率為：. ? 二、壓電式加速度傳感器 11 11q d F d m a??壓電傳感器的固有頻率 當(dāng)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于傳感器的固有頻率時(shí)，傳感器的輸出電荷與作用力成正比。 當(dāng) a = g(重力加速度）時(shí)得到的電荷 Q 值，稱為靈敏度。 固有頻率： Mkfn?21?其中 k=EA/l， E， A， l 分別是壓電晶體的楊氏模量、電極面面積和晶片厚度。 二、壓電式加速度傳感器的幾種結(jié)構(gòu) 有壓縮式、剪切式和彎曲式三種： 壓縮式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配較方便，也最常見； 剪切式 靈敏度高，能減小基座應(yīng)變的影響，容易小型化，頻響范圍寬，適于測(cè)量高頻振動(dòng)。但裝配較為困難； 彎曲式 固有頻率低，靈敏度高，適于低頻測(cè)量。缺點(diǎn)是體積大，機(jī)械強(qiáng)度較前兩種差。 見圖 615 三、金屬加工切削力的測(cè)量 四、玻璃破碎報(bào)警器 BSD2壓電式玻璃破碎傳感器 壓電式玻璃破碎報(bào)警器電路框圖 五、壓電引信 六、煤氣灶電子點(diǎn)火器 167。 聲表面波傳感器（ SAW） 聲表面波（ Surface Acoustic Wave) 是英國(guó)物理學(xué)家瑞利在 19世紀(jì) 80年代研究地震波過程中發(fā)現(xiàn)的一種能量集中于地表面?zhèn)鞑サ穆暡ā? 1965年，美國(guó)的 和 . Voltmov 發(fā)明了在壓電材料表面激勵(lì) SAW 的金屬叉指換能器 (簡(jiǎn)寫 IDTInterDigit Transducer)之后，大大加速了聲表面波技術(shù)的發(fā)展，相繼出現(xiàn)了許多各具持色的 SAW 器件。 167。 SA
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