力與壓力的檢測ppt課件-資料下載頁
2025-01-14 09:55本頁面
【正文】 效電路（ b） 。 這 兩種等效電路是完全等效的。 力與壓力的檢測 傳感器技術(shù) 叁 武 漢 軟 件 工 程 職 業(yè) 學 院 WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING 壓電式傳感器測力 測量 電路 1. 電壓放大器 等效電阻 R為 等效電容 C為 如果在壓電元件上沿電軸方向施加交變力 F = Fmsinωt， 若 壓電 元件材料是壓電陶瓷，其壓電系數(shù)為 d33，則在外力 F 的作用下，壓電元件產(chǎn)生的電荷 和電壓 均按正弦規(guī)律變化。其電壓值為 aiaiRRRRR? ?ciC C C??33 s i n s i nmamaad F tqU U tCC? ?? ? ?力與壓力的檢測 傳感器技術(shù) 叁 武 漢 軟 件 工 程 職 業(yè) 學 院 WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING 壓電式傳感器測力 測量 電路 1. 電壓放大器 放大器輸入端的電壓 Ui，其復數(shù)形式為 Ui 的幅值 Uim為 輸入電壓與作用力之間的相位差 υ為 33111 1 ( )11iaaaRjCRjRjCU U d Fj R C CRjCjCRjC??????????????332 2 21 ( )mima c id F RUR C C C??? ? ? ?? ?a r c t a n (2 a c iR C C C???? ? ? ?力與壓力的檢測 傳感器技術(shù) 叁 武 漢 軟 件 工 程 職 業(yè) 學 院 WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING 壓電式傳感器測力 測量 電路 1. 電壓放大器 令 τ=R(Ca+CC+Ci)， τ 為測量回路的時間常數(shù)，并令 ω0=1/τ，則可得 根據(jù)傳感器電壓靈敏度 Ku的定義得 由上式可見：壓電式傳感器不能測量靜態(tài)量；其高頻響應(yīng)較好。 另外，連接導線不能太長且不可隨意更換電纜致使靈敏度變差。 3 3 3 3201 ( )mmima c id F R d FUC C C????? ???3 3 3 3221( ) ( )imum a c ia c iU d dKF C C CC C CR?? ? ???? ? ?力與壓力的檢測 傳感器技術(shù) 叁 武 漢 軟 件 工 程 職 業(yè) 學 院 WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING 壓電式傳感器測力 測量 電路 放大器 電荷放大器的等效電路可用圖 表示。運算放大器輸入阻抗很高 ，可忽略Ra、 Ri及 RF的 影響。 按電荷平衡式 有 得： 其中 由放大器 整理后 若使 CF為 穩(wěn)定的數(shù)值，輸出電壓唯一地 取決于 電荷 量 q，屏除了電纜電容等影響因素。 電荷放大器的靈敏度為 000FiFq C UU A U ACC?? ? ? ??0( ) ( )a c i i F iq C C C U C U U? ? ? ? ?00() F i FC C U q C U? ? ? 0 a c iC C C C? ? ?00 ( 1 ) FFqqUAC A C C? ? ? ???0 1FUKqC? ? ?力與壓力的檢測 傳感器技術(shù) 叁 武 漢 軟 件 工 程 職 業(yè) 學 院 WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING 壓電式傳感器應(yīng)用 例 壓電式聲傳感器 壓電陶瓷在電能與機械能之間相互轉(zhuǎn)換的正、逆壓電效應(yīng)。 當交變信號加在壓電陶瓷片兩端面時，由于壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)，陶瓷片會在電極方向產(chǎn)生周期性的伸長和縮短。 當一定頻率的聲頻信號加在換能器上時，換能器上的壓電陶瓷片受到外力作用而產(chǎn)生壓縮變形，由于壓電陶瓷的正壓電效應(yīng)，壓電陶瓷上將出現(xiàn)充、放電現(xiàn)象，即將聲頻信號轉(zhuǎn)換成了交變電信號。這時的聲傳感器就是聲頻信號接收器。 如果換能器中壓電陶瓷的振蕩頻率在超聲波范圍，則其發(fā)射或接收的聲頻信號即為超聲波，這樣的換能器稱為壓電超聲換能器。 力與壓力的檢測 傳感器技術(shù) 叁 武 漢 軟 件 工 程 職 業(yè) 學 院 WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING 壓電式傳感器應(yīng)用 例 共振型壓電式爆燃傳感器 共振型壓電式爆燃傳感器主要由插頭、插接器、壓電元件等組成。傳感器中的壓電元件緊密的貼合在振蕩片上，振蕩片固定在傳感器的基座上。工作原理：振蕩片隨發(fā)動機的振蕩而振蕩，壓電元件隨振蕩片的振蕩而發(fā)生變形，進而在其上產(chǎn)生一個電壓信號。當發(fā)動機爆燃時，氣缸的振動頻率與傳感器振蕩片的固有頻率相符合，此時振蕩片產(chǎn)生共振，壓電元件將產(chǎn)生最大的電壓信號， 力與壓力的檢測 傳感器技術(shù) 叁 武 漢 軟 件 工 程 職 業(yè) 學 院 WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING 壓電式傳感器應(yīng)用 例 壓電式超聲波流量計 利用超聲波在順流方向和逆流方向的傳播速度不同進行測量。 力與壓力的檢測
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