測(cè)試技術(shù)課程設(shè)計(jì)---壓電式加速度傳感器測(cè)加速度-資料下載頁(yè)
2025-10-29 15:25本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的。日常生活中我們每時(shí)每刻都要和運(yùn)動(dòng)打交道。所以，得到一種簡(jiǎn)便，可靠又經(jīng)濟(jì)的加。速度測(cè)量器對(duì)我們的生活就顯得格外重要。本文基于壓電晶體的壓電效應(yīng)，傳感器的設(shè)計(jì)。與應(yīng)用，牛頓運(yùn)動(dòng)定律及電子技術(shù)等相關(guān)知識(shí)展開研究并最終完成加速度的測(cè)量。因此，采用不同極性的粘貼方法將兩片壓電片連接，并且將其與相應(yīng)的元件組。（電學(xué)量）的測(cè)量。比單片大一倍的電量。因此，在此采用電荷放大器用來檢測(cè)和放大已有信號(hào)。以加速度的數(shù)據(jù)輸出顯示。地震是毀滅性的災(zāi)害，而且震源始于地殼深。強(qiáng)度，指示出地震的方位和距離。壓電陶瓷的制造特點(diǎn)是在直流電場(chǎng)下對(duì)壓電陶瓷進(jìn)行極化處理，使之具有壓電效應(yīng)。給壓電陶瓷施加外加電場(chǎng)使電疇規(guī)則排布，進(jìn)而具有壓電效應(yīng)。在外加電場(chǎng)的作用下，電疇的極化方向發(fā)生移動(dòng)，所有電疇趨于外電。此時(shí)如果受到一定條件的應(yīng)力就會(huì)產(chǎn)生壓電現(xiàn)象。是壓電現(xiàn)象的主要原因。述壓電效應(yīng)的基本原理及其相關(guān)性質(zhì)。
【正文】 由公式 （ ） 可以看出：加速度與 ?? 成正比，所以在這里選用等效電荷源，并且采a）等效電壓源 Ca U Ci Ri Cc Ra Q Ci Ri Cc Ra Ca b）等效電荷 源 圖 壓電傳感器等效電路圖 圖 壓電傳感器測(cè)量電路 R1 Cf C3 ε R3 uo R1 C2 Q′ Q R1 R2 R1 Cf 壓電晶體傳感器測(cè)量加速度的研究 （論 文 ） 8 用差動(dòng)式放大輸出。電路的原理圖如（圖 ）所示。 圖中， Q 和 Q＇為兩個(gè)信號(hào)輸入端， R1， R2， R3， C2， Cf， C3都為已知值，ε為直流電源， uo為信號(hào)輸出端。 圖中采用雙點(diǎn)反饋電路，即同時(shí)應(yīng)用了負(fù)反饋，又利用倒相后得輸出向 正輸入端得反饋。因此具有如下優(yōu)點(diǎn)：增益基本上不受從每個(gè)信號(hào)輸入線到公共地線得電容平衡值得影響，可與對(duì)地絕緣的差動(dòng)式對(duì)稱輸出壓電傳感器連用，僅感受傳感器的差動(dòng)輸入電荷信號(hào)，并 將其轉(zhuǎn)化為低阻電壓信號(hào)，具有抑制共模電壓干擾信號(hào)的能力，并可以把 雜散電磁場(chǎng)和電纜噪聲的影響減至最低。 差動(dòng)電荷放大器得輸入 輸出特性可以表示為： ?? ????????fffo CCQCQu )( （ ） 對(duì)比其加速度的基本表達(dá)式 （ ） 可得： mdCf ? ； g?? （ ） 并且圖中的電源應(yīng)該滿足條件：這樣就可以使 輸出端的 信號(hào)為： auo? （ ） 從上式中可以看出：加速度的輸出量的放大倍數(shù)和 md 成反比， 又因?yàn)橥ǔＧ闆r下 m是固定值，所以應(yīng)選擇 d 較小的材料，但是 d 又會(huì)影響系統(tǒng)的靈敏度，所以應(yīng)該綜合考慮，選擇最佳材料。 壓電式加速度傳感器的靈敏度分析 對(duì) 壓電式加速度傳感器的輸出表達(dá)式（ ） 式子兩邊同時(shí)對(duì) a 取微分得到：mdda d ??? )( ，現(xiàn)在將靈敏度定義為 dadk )( ??? ，所以可以得到： mdk? （ ） 由此可見，傳感器的靈敏度和 m， d 都成正比，由因?yàn)橹匚镔|(zhì)量一般不會(huì)太大，所以通常情況下應(yīng)將壓電系數(shù)選的比較大，又因?yàn)榉糯笃鞯姆糯蟊稊?shù)和 md 成反比，所以 md 的值又不能選的很大，所以實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)該綜合考慮，選擇最佳值。 信號(hào)的輸出與顯示 因?yàn)樾盘?hào)在經(jīng)過測(cè)量電路的處理后已經(jīng)成為電壓量，所以可以選用適當(dāng)?shù)碾妷罕碇苯虞敵觥? 壓電晶體傳感器測(cè)量加速度的研究 （論 文 ） 9 參考文獻(xiàn) [1]李科杰 等編著 .現(xiàn)代傳感技術(shù) .第一版 .北京 :電子工業(yè)出版社 ,2020:87. [2]葉湘濱，熊飛麗，張文娜，羅武勝等編著 .傳感器與測(cè)試技術(shù) .第一版 .北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 2020：166. [3]吳建平編著 .傳感器原理及應(yīng)用 .第一版 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020:103.
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