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实现压电传感器系统的电荷放大器图解

2021年07月05日18:01 

  压电换能器的等效电路。它由一个电流源和一个并联电容器组成,并且可以包括一个并联电阻器,以解决压电材料产生的电荷会随着时间的推移而减少的事实。


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  放大问题


  压电材料响应机械应力而产生的电荷非常小。压电系数的典型值为每牛顿数十或数百皮库仑。一牛顿是相当大的力,而100皮库仑是微乎其微的电荷。很明显,我们需要一个放大器来将传感器的电荷转换为可用信号。


  另一个问题是放大器的输出电压与力、压力或加速度的物理变化之间的数学关系。施加在压电材料上的力与电荷成正比,而不是电流。如果我们将传感器的电流转换为电压,则产生的信号与施加的力的变化率成正比,而不是与施加的力本身成正比。


  如果您阅读了前一篇文章,您就会知道压电传感器的等效电路具有与所施加的力成正比的输出电压。那么,为什么我们不能简单地使用电压放大器呢?嗯,可以使用电压放大器,但在许多情况下,这不是首选的解决方案。问题是电缆电容。


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