◆压电传感器可被视为一个电荷源: 等效电路中电容器上的开路电压ea、电容量q以及电容 Ca三者间的关系有 ea (3.76) ◆压电传感器可被视为一个电压源。 ea 图361压电传感器的等效电路 (a)电荷源(b)电压源
压电传感器可被视为一个电荷源： ◼ 等效电路中电容器上的开路电压ea、电容量q以及电容 Ca三者间的关系有 压电传感器可被视为一个电压源。 a a C q e = (3.76) 图3.61 压电传感器的等效电路 （a）电荷源 （b）电压源
◆压电传感器实际的等效电路 若将压电传感器接入测量电路,则必须考虑电缆电容C 后续电路的输入阻抗R、输入电容C、以及压电传感器的 漏电阻R,此时压电传感器的等效电路如图362所示 Ra =ceR: =Cr 图362压电传感器实际的等效电路 (a)电荷源(b)电压源
压电传感器实际的等效电路 若将压电传感器接入测量电路，则必须考虑电缆电容CC、 后续电路的输入阻抗Ri、输入电容Ci、以及压电传感器的 漏电阻Ra，此时压电传感器的等效电路如图3.62所示。 图3.62 压电传感器实际的等效电路 （a）电荷源 （b）电压源
◆压电传感器的前置放大器: 采用电阻反馈的电压放大器; 4■采用电容反馈的电荷放大器。 OIRa=cee,tci 图363压电传感器接至电压放大器的等效图 电压放大器 根据电荷平衡建立方程式有 q=c·e+ 式中, q—压电元件所产生的电荷量;
压电传感器的前置放大器： ◼ 采用电阻反馈的电压放大器； ◼ 采用电容反馈的电荷放大器。 • 电压放大器 根据电荷平衡建立方程式有 式中， q—压电元件所产生的电荷量； 图3.63 压电传感器接至电压放大器的等效图 q = c e + idt (3.77)
C—等效电路总电容,C=Ca+Cc+Ci; e电容上建立的电压; j泄漏电流。 而e=Ri 式中R为放大器输入阻抗R和传感器的泄漏电阻R的等效电 阻,R=R/R 当测量的外力为一动态交变力F= Fasing时,则根据式 (375)有 q= LDF= LDFo Sin @ot =Lgo sin oot (3.79) 为分析简单起见,将L归一化得: g=qo sin @ot (380) CR+∫idt= go sin oot (381) 或CRm+i=0oc0sO01 (382)
C—等效电路总电容，C=Ca+Cc+Ci； e—电容上建立的电压； i—泄漏电流。 而e=Ri 式中R为放大器输入阻抗Ri和传感器的泄漏电阻Ra的等效电 阻，R=Ri //Ra 。 当测量的外力为一动态交变力F=F0 sinω0 t时，则根据式 （3.75）有 为分析简单起见，将L归一化得： 或 q LDF LDF t Lq t 0 0 0 0 = = sin = sin (3.79) q q t 0 0 = sin (3.80) CRi idt q t 0 0 + = sin (3.81) i q t dt di CR 0 0 0 + = cos (3.82)
上式的稳态解为 Oog sin( oot+o 1+(o。CR) g O。RC (383) 电容上的电压值 Ri n( aot+o (3.84) ORC 设放大器为一线性放大器,则放大器输出 sin(oot+o) (385) 1+( O RC 式中k放大器的增益
上式的稳态解为： 电容上的电压值 设放大器为一线性放大器，则放大器输出 式中k——放大器的增益。 sin( ) 1 ( ) 0 2 0 0 0 + + = t CR q i RC arctg 0 1 = (3.83) sin( ) ) 1 1 ( 1 0 2 0 0 + + = = t RC C q e Ri (3.84) sin( ) ) 1 1 ( 1 0 2 0 0 0 + + = − t RC C q e k (3.85)