項(xiàng)目六壓電式ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-04 12:10本頁(yè)面
【正文】 Q—— 壓電式傳感器輸出電荷量 (C)； Ua—— 傳感器的開(kāi)路電壓 (V)； a—— 被測(cè)加速度 (ms－ 2)。 （ 3）頻率特性 壓電式加速度傳感器可以簡(jiǎn)化成由集中質(zhì)量 m、集中彈簧 K和阻尼器 c組成的二階單自由度系統(tǒng) (見(jiàn)圖下圖 )。 壓電式加速度傳感器簡(jiǎn)化模型 電荷放大器的下限截止頻率為 式中 Rf—— 反饋電阻； Cf—— 反饋電容。 一般電荷放大器的下限截止頻率可低至 Hz，甚至更低。因此，當(dāng)壓電式傳感器與電荷放大器配合使用時(shí)，低頻響應(yīng)是很好的，可以測(cè)量接近靜態(tài)的變化非常緩慢的物理量。 壓電式傳感器的高頻響應(yīng)特別好。只要放大器的高頻截止頻率遠(yuǎn)高于傳感器自身的固有頻率。那么，傳感器的高頻響應(yīng)完全由自身的機(jī)械問(wèn)題決定，放大器的通頻帶要做到 100 kHz以上并不困難。因此，壓電式傳感器的高頻響應(yīng)只需要考慮傳感器的固有頻率。 （ 4）壓電式加速度傳感器的結(jié)構(gòu) 壓電式加速度傳感器的典型結(jié)構(gòu) 1— 基座； 2— 壓電晶片； 3— 質(zhì)量塊； 4— 彈簧片； 5— 電纜 2．壓電式測(cè)力傳感器 單向壓電式測(cè)力傳感器的結(jié)構(gòu)圖 圖給出一種測(cè)量均布?jí)毫Φ膫鞲衅鹘Y(jié)構(gòu)。拉緊的薄壁管對(duì)晶片提供預(yù)載力，而感受外部壓力的是由撓性材料做成的很薄的膜片。預(yù)載筒外的空腔可以連接冷卻系統(tǒng)，以保證傳感器工作在一定的環(huán)境溫度條件下，避免因溫度變化造成預(yù)載力變化引起的測(cè)量誤差。 測(cè)量均布?jí)毫Φ膫鞲衅? 圖為另一種壓電式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)。它采用兩個(gè)相同的膜片對(duì)晶片施加預(yù)載力，從而可以消除由振動(dòng)加速度引起的附加輸出。 消除振動(dòng)加速度影響的傳感器 3．微重力壓電晶體生物傳感器 壓電材料價(jià)廉、簡(jiǎn)單，且輸出電壓較大，因而在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。下面介紹一種使用壓電晶體的電子微重力測(cè)量傳感器及其原理。 用電子微重力生物傳感器組成的測(cè)量系統(tǒng) （一）壓電式傳感器振動(dòng)實(shí)驗(yàn) 了解壓電式傳感器測(cè)量振動(dòng)的原理和方法。 振動(dòng)源、低頻振蕩器、直流穩(wěn)壓電源、壓電式傳感器模塊、移相檢波低通模塊。 壓電式傳感器由慣性質(zhì)量塊和壓電陶瓷片等組成（觀察實(shí)驗(yàn)用壓電式加速度計(jì)結(jié)構(gòu)）工作時(shí)傳感器感受與試件相同頻率的振動(dòng)，質(zhì)量塊便有正比于加速度的交變力作用在壓電陶瓷片上，由于壓電效應(yīng)，壓電陶瓷產(chǎn)生正比于運(yùn)動(dòng)加速度的表面電荷。 （ 1）壓電式傳感器已安裝在振動(dòng)梁的圓盤上。 （ 2） 將振蕩器的 “ 低頻輸出 ” 接到三源板的 “ 低頻輸入 ” ， 并按如圖所示接線 ， 合上主控臺(tái)電源開(kāi)關(guān) ， 調(diào)節(jié)低頻調(diào)幅到最大 、 低頻調(diào)頻到適當(dāng)位置 ， 使振動(dòng)梁的振幅 逐漸增大（直到共振）。 壓電式傳感器實(shí)訓(xùn)電路 （ 3）將壓電式傳感器的輸出端接到壓電式傳感器模塊的輸入端 Ui Uo1接 Ui Uo2接低通濾波器輸入端 Ui，輸出端Uo接通信接口 CH1，用上位機(jī)觀察壓電式傳感器的輸出波形Uo。 改變低頻輸出信號(hào)的頻率，記錄振動(dòng)源不同振幅下壓電式傳感器輸出波形的頻率和幅值。
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