您当前的位置:网站首页 技术支持
技术支持
Piezotech如何测量压电信号?

电荷传感器


概念:当受到机械力(压电效应)或温度变化(热电效应)的刺激时,电荷传感器会在其表面产生等量的相反符号电荷。


等效图:压电、热释电传感器可以通过以下等效图之一建模:



戴维南 等效 图:

电动势e = Q/C 0与电容器C 0串联。

1655208502353432.png

诺顿等效 图:

 电流源 i = dq/dt 与电容器C 0并联。

1655208502353432.png



操作模式:当使用压电热电传感器时,测量信号很大程度上取决于实验条件。可以测量比例信号或其导数。这些操作模式的限制由仪表链的截止频率决定。



信号调理


直接连接:通过将传感器直接连接到放大器、示波器或 DAC(数据采集卡),必须牢记外部阻抗可能会对您要测量的信号产生关键影响。为了确定上述影响,所涉及的阻抗(来自传感器、电缆和测量仪器输入)建模如下:



1655214939151657.png


传感器直接连接等效图




对该图的进一步分析显示了高通滤波器的行为,其截止频率由下式给出:


1655215183403080.png



当f >> f c时,测量信号与产生的电荷成正比:


1655215566956948.png



当f  <<  f c时,测量的信号与导数成正比:


1655215566956948.png





电荷传感器


为了大大限制外部阻抗的影响,建议使用电荷传感器。工作原理是基于使用外部电容器 C 来存储产生的电荷。电荷转换器也可以称为电荷电压转换器。



1655215931848970.png


充电电压传感器的实际实现



如图所示,我们认为运算放大器是理想的。其输入之间的差分电压为零,因此传感器产生的电流 i 被驱动到反馈电容 C。为了防止输出因寄生影响而饱和,必须在反馈电容上增加一个并联电阻 R。


这样的电路具有高通滤波器行为,其截止频率由下式给出:


1655216112178491.png



当f  <<  f c时,测量的信号与导数成正比:


1655215566956948.png


当f  <<  f c时,测量的信号与导数成正比:


1655215566956948.png








报价咨询
    联系电话
扫一扫,加微信