電勢型傳感器
以壓電效應(yīng)為基礎(chǔ)
壓電效應(yīng)可逆
“雙向傳感器”
正壓電效應(yīng)
某些物質(zhì)在沿一定方向受到壓力或拉力作用而發(fā)生改變時(shí),其表面上會(huì)產(chǎn)生電荷;若將外力去掉時(shí),它們又重新回到不帶電的狀態(tài),這種現(xiàn)象就稱為正壓電效應(yīng)。( 加力 變形 產(chǎn)生電荷)
逆壓電效應(yīng)
在壓電材料的兩個(gè)電極面上,如果加以交流電壓,那么壓電片能產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),即壓電片在電極方向上有伸縮的現(xiàn)象,壓電材料的這種現(xiàn)象稱為“電致伸縮效應(yīng)”,也叫做“逆壓電效應(yīng)”。(施加電場 電介質(zhì)產(chǎn)生變形 應(yīng)力 )
常見的壓電材料有石英、壓電陶瓷、高分子材料等。
(a)等效為一個(gè)電荷源Q與一個(gè)電容Ca并聯(lián)的電路
(b) 等效成一個(gè)電源U = Q/Ca 和一個(gè)電容Ca的串聯(lián)電路
壓電式傳感器要求負(fù)載電阻RL必須有很大的數(shù)值,才能使測量誤差小到一定數(shù)值以內(nèi)。
因此常先接入一個(gè)高輸入阻抗的前置放大器,然后再接一般的放大電路及其它電路。
測量電路關(guān)鍵在高阻抗的前置放大器。
前置放大器兩個(gè)作用:
把壓電式傳感器的微弱信號放大;
把傳感器的高阻抗輸出變換為低阻抗輸出。
如果被測物理量是緩慢變化的動(dòng)態(tài)量,而測量回路的時(shí)間常數(shù)又不大,則造成傳感器靈敏度下降。因此為了擴(kuò)大傳感器的低頻響應(yīng)范圍,就必須盡量提高回路的時(shí)間常數(shù)。