
电势型传感器
以压电效应为基础
压电效应可逆
“双向传感器”
正压电效应
某些物质在沿一定方向受到压力或拉力作用而发生改变时,其表面上会产生电荷;若将外力去掉时,它们又重新回到不带电的状态,这种现象就称为正压电效应。( 加力 变形 产生电荷)
逆压电效应
在压电材料的两个电极面上,如果加以交流电压,那么压电片能产生机械振动,即压电片在电极方向上有伸缩的现象,压电材料的这种现象称为“电致伸缩效应”,也叫做“逆压电效应”。(施加电场 电介质产生变形 应力 )
常见的压电材料有石英、压电陶瓷、高分子材料等。
(a)等效为一个电荷源Q与一个电容Ca并联的电路
(b) 等效成一个电源U = Q/Ca 和一个电容Ca的串联电路
压电式传感器要求负载电阻RL必须有很大的数值,才能使测量误差小到一定数值以内。
因此常先接入一个高输入阻抗的前置放大器,然后再接一般的放大电路及其它电路。
测量电路关键在高阻抗的前置放大器。
前置放大器两个作用:
把压电式传感器的微弱信号放大;
把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出。
如果被测物理量是缓慢变化的动态量,而测量回路的时间常数又不大,则造成传感器灵敏度下降。因此为了扩大传感器的低频响应范围,就必须尽量提高回路的时间常数。