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壓電式振動傳感器的等效電路說明

點擊次數:2987次  更新時間:2019-09-02
   壓電式振動傳感器的等效電路說明

  1、電容效應等效原理

  1)壓電式傳感器結構

  在壓電晶片的兩個工作面上進行金屬蒸鍍,形成金屬膜,構成兩個電極。

  2)等效電容量

  當壓電傳感器受到沿其敏感軸向的外力作用時,就在兩電極上產生極性相反的電荷,因此它相當于一個電荷源(靜電發生器)。由于壓電晶體是絕緣體,當它的兩極表面聚集電荷時,它又相當于一個電容器,其電容量為沿 x 軸方向加力產生縱向壓電效應,沿 y 軸加力產生橫向壓電效應,沿相對兩平面加力產生切向壓 電效應。

  3)等效電壓

  當壓電晶體受外力作用時,兩表面產生等量的正、負電荷 Q ,可求出其開路電壓(負載電阻為無窮大時)

  1)、壓電式傳感器既可等效為電荷源又可等效為電容器,其等效電路可認為是二者的并聯;也可認為是一個電壓源和一個電容器串聯。其中 Ra為壓電元件的漏電阻.

  2)、壓電式傳感器測試系統等效電路

  壓電式振動傳感器工作時,需與二次儀表配套使用,此時的等效電路如下圖所示。圖中Cc為傳感器電纜電容,Ri為放大器輸入電阻,Ci為輸入電容。

  壓電式振動傳感器的串并聯

  單片壓電晶片難以產生足夠的表面電荷,在壓電式傳感器中常采用兩片或兩片以上壓電晶片組合在一起使用。由于壓電晶體是有極性的,因而兩片壓電晶體構成的傳感器有兩種接法:串聯和并聯 .

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