bp40第四章24電感電容壓電傳感器lpj-資料下載頁(yè)
2025-05-01 22:15本頁(yè)面
【正文】 所產(chǎn)生的電荷量 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 36 + 并聯(lián)：適于測(cè)緩變信號(hào)和以電荷為輸出量的場(chǎng)合 + ★ 當(dāng)壓電式傳感器接入測(cè)量電路 ， 連接電纜的寄生電容形成傳感器的并聯(lián)寄生電容 Cc， 傳感器中的漏電阻和后繼電路的輸入阻抗形成泄漏電阻 R0， 等效電路為： R0 Cc q Ca ★ 由于后繼電路的輸入阻抗不可能為無(wú)窮大 ， 而且壓電元件本身也存在漏電阻 ， 極板上的電荷由于放電而無(wú)法保持不變 ，從而造成測(cè)量誤差 。 因此 ， 不宜利用壓電式傳感器測(cè)量靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)信號(hào) ， 而適宜做動(dòng)態(tài)測(cè)量 。 ★ 壓電晶片有方形 、 圓形 、 圓環(huán)形等各種 ， 而且往往是兩片或多片進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián) 。 串聯(lián)：適于測(cè)高頻信號(hào)和以電壓為輸出量的場(chǎng)合 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 37 四、測(cè)量電路 輸出電荷量很小 ，且壓電元件本身的內(nèi)阻很大 壓電式傳感器 高輸入阻抗 前置 放大器 輸出電壓或電荷 電壓 放大器 電荷 放大器 可采用比例放大器 。 電路簡(jiǎn)單 ， 但輸出受到連接電纜對(duì)地電容的影響 目前常用 Uy Ui 傳感器電容 電纜電容 放大器輸入電容 電荷放大器： 高增益帶電容反饋的運(yùn)算放大器 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 38 如果電荷放大器的開(kāi)環(huán)增益足夠大，放大器輸出電壓為 fy CqU ??可見(jiàn)，在一定條件下，輸出電壓與傳感器的電荷量成正比，且與電纜電容無(wú)關(guān)。 壓電式傳感器動(dòng)態(tài)特性好 、 體積小 、 重量輕 ， 常用來(lái)測(cè)量動(dòng)態(tài)力 、 壓力 ， 特別是測(cè)量振動(dòng)加速度的慣性拾振器大多采用壓電式傳感器 。 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 39 產(chǎn)品 壓力變送器 加速度計(jì) 力傳感器 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 40 案例：熱軋?jiān)O(shè)備診斷 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 41 **1 一電容傳感器，其圓形極板 r=5mm。工作初始間隙δ0=，問(wèn)： 1)工作時(shí)如果傳感器的工作間隙變化Δδ=177。 2μm，則電容變化量是多少 ?2)如果測(cè)量電路靈敏度S1=100mV/pF，讀數(shù)儀表靈敏度 S2=5格 /mV，在 Δδ=177。 2181。m時(shí)，讀數(shù)儀表的指示值變化多少格 (ε0= 1012F/m)? **2 用結(jié)構(gòu)參數(shù)為長(zhǎng) L=100mm，寬b=20mm，間隙 δ=2mm的線位移電容傳感器，測(cè)量位移量 Δx=177。 40181。m的變化，試求： 1)電容變化量是多少 ? 2)若測(cè)量電路靈敏度 S1=100 mV/pF，光線示波器靈敏度 S2=5格 /mV，則在記錄紙上的指示值是多少格 ? 題 直線位移式 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 42 **3 某工廠采用圖 的絕緣液體的液位。已知，內(nèi)圓管的外徑為 10mm，外圓管的內(nèi)徑為 20mm，高度 h=3m。被測(cè)介質(zhì)為油，其相對(duì)介電常數(shù) εr=，測(cè)得總電容量為 401pF，求液位 H。若儲(chǔ)油罐的內(nèi)徑 D=3m，油的密度 ρ=800kg/m3，求這時(shí)儲(chǔ)油罐中油的總量 。 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 43 *** 有一平面直線位移型差動(dòng)電容傳感器，其測(cè)量電路采用變壓器交流電橋，結(jié)構(gòu)組成如圖所示。電容傳感器初始時(shí)bl=b2=b=20mm， al=a2=a=10mm，極距 d=2mm，極間介質(zhì)為空氣，測(cè)量電路中 ui=3sinωt，且 u=ui。試求當(dāng)動(dòng)極板上輸入一位移量 Δx=5mm時(shí)，電橋的輸出電壓。 電橋
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