傳感器與檢測技術(shù)08章壓電-文庫吧資料
2025-01-24 17:19本頁面
【正文】 ? ? ? ?? ?FcaFaSCCACCjRARAqjU0001111???????????????? ??? ? FFSC CqCAqAU ????? 001若考慮電纜電容 Cc，則有 可見當 A0足夠大時，輸出電壓與 A0無關(guān)，只取決于輸入電荷 q和反饋電容 CF，改變 CF的大小便可得到所需的電壓輸出。 運放輸入電壓 輸出電壓 ? ? ? ?? ?FaFaCACjRARqjU00 1111??????????????? ??? ? ? ?? ?FaFaSCCACjRARAqjUAU00001111??????????????? ??? ???當 A0足夠大時 ,傳感器本身的電容和電纜長短將不影響電荷放大器的輸出 。電導(dǎo) 1／ RF也增大了 (1＋ A0)倍 。 若放大器的開環(huán)增益 A0足夠大 ， 并且放大器的輸入阻抗很高 ，則放大器輸入端幾乎沒有分流 ， 運算電流僅流入反饋回路 CF與 RF。 當改變連接傳感器與前置放大器的電纜長度時 Cc將改變 ， 必須重新校正靈敏度值 。 為此常將 Ri很大的前置放大器接入回路 。 但是靠增大測量回路的電容來提高時間常數(shù) ， 會影響傳感器的靈敏度 。 這說明 ， 在測量回路時間常數(shù)一定的條件下 ， 壓電式傳感器具有相當好的高頻響應(yīng)特性 。 前置放大器的輸入電壓 Uim與頻率無關(guān) 。 壓電式傳感器測試系統(tǒng)的等效電路 測量電路 ? 測量電路：電壓放大器、電荷放大器 （ 1）電壓放大器 考慮電纜長度的影響； （ 2）電荷放大器 不用考慮電纜的影響。 0raSSChh??????0?r?aC 由此，可以把壓電式傳感器等效為一個電荷源和一個電容的電荷等效電路。 因此，從性質(zhì)上講，壓電器件實質(zhì)上又是一個有源電容器，通常其絕緣電阻 。這是考慮壓電片加工過程的結(jié)果。 石英晶體沒有體積變形壓電效應(yīng)。 ③ 壓電薄膜：氧化鋅、硫化鎘、硫化鋅、鈮酸鋰等； ④壓電半導(dǎo)體：硫化鋅、碲化鎘、氧化鋅、硫化鎘、砷化鎵等。另外還有專門制造耐高溫、高壓和電 擊穿性能的鈮 錳酸鉛系、鎂碲酸鉛等。 常用的壓電陶瓷 傳感器技術(shù)中應(yīng)用的壓電陶瓷，按其組成基本元素多 (1)二元系壓電陶瓷 主要包括鈦酸鋇 BaTiO3，鈦酸鉛PbTiO3，鋯鈦酸鉛系列 PbTiO3PbZrO3(PZT)和鈮酸鹽系列KNbO3PbNb2O3。 但作壓電器件應(yīng)用時，這會給壓電傳感器造成熱干擾，降低穩(wěn)定性。壓電陶瓷除有壓電性外，還具有熱釋電性。 ② 壓電陶瓷：鈦酸鋇壓電陶瓷、鋯鈦酸鉛系壓電陶瓷、鈮鎂酸鉛壓電陶瓷、鈮酸鹽系壓電陶瓷。 石英晶體沿 z軸方向施加外力，不產(chǎn)生壓電效應(yīng)。 ? 常用的壓電材料有： 壓電晶體、壓電陶瓷、壓電薄膜和壓電半導(dǎo)體。“ 短路條件 ” 是指壓電元件的表面電荷一開始發(fā)生就被引開，因而在晶體變形上不存在 “ 二次效應(yīng) ” 的理想條件。一般情況下，逆壓電效應(yīng)中壓電常數(shù)矩陣是正壓電常數(shù)矩陣 d的轉(zhuǎn)置矩陣。晶體中，哪個方向上有正壓電效應(yīng)，則此方向上必有逆壓電效應(yīng)。h=1,2,3,4,5,6） 式中， －沿 h方向的應(yīng)變； －沿 k方向施加的電場。 對于左旋石英： 石英： 和 都是正值，數(shù)值不變。 ji ij jPd ??jiPj?ijd121 11 12 13 14 15 1632 21
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