85.4压电式传感器的信号调理电路5.4.1压电式传感器的等效电路压电传感器受外力作用时，两个电极表面将聚集申荷，且电荷量相等，极性相反。这时相当于一个以压材料为电介质的电容器，其电容量为1FX+ ++++CCrSC。 =h式中，ε为真空介电常数,8.85X10-12F/m:8r为压电材料的相对介电常数h为压电元件的厚度：S为压申元件极板面积24
24 § 5 .4 压电式传感器的信号调理电路 5.4.1 压电式传感器的等效电路 压电传感器受外力作用时，两个电极表面将聚集电 荷，且电荷量相等，极性相反。这时相当于一个以压电 材料为电介质的电容器，其电容量为 式中，ε0为真空介电常数,8.85X10-12F/m： ε r为压电材料的相对介电常数； h为压电元件的厚度； S为压电元件极板面积。 h s C r a 0 =
因此可以把压电式传感器等效成一个与电容相并联的电荷源，也可以等效为一个电压源，如图所示。4uou =Q/Cau =O/CaCaa)电荷源b)电压源25
25 因此可以把压电式传感器等效成一个与电容相 并联的电荷源，也可以等效为—个电压源，如图所 示。 Q Ca u =Q/Ca u0 Ca u =Q/Ca a)电荷源 b)电压源
压电传感器与测量仪表联接时，还必须考虑申缆电容Cc，放大器的输入电阻R和输入电容C.以及传感器的泄漏电阻R。R压电传感器实际的等效电路26
26 压电传感器与测量仪表联接时，还必须考虑电 缆电容CC，放大器的输入电阻Ri和输入电容Ci以及传 感器的泄漏电阻Ra。 Q C a R a C c R i C i Q C a R a C c R i C i 压电传感器实际的等效电路
压电传感器的灵敏度二种表示法电压灵敏度：K,=U,/F(单位力所产生的电压)电荷灵敏度：K。=Q/F(单位力所产生的电压)其中: Ku= Kg/C,27
27 压电传感器的灵敏度二种表示法: 电压灵敏度: Ku = Ua /F (单位力所产生的电压) 电荷灵敏度: Kq =Q/F (单位力所产生的电压) 其中: Ku = Kq /Ca
5.4.2压电式传感器的信号调理电路压电传感器的特点：内阻抗很高，而输出的信号微弱，因此一般不能直接显示和记录压电传感器要求测量电路的前级输入端要有足够高的阻抗，这样才能防止电荷迅速泄漏而使测量误差变大。压电传感器的前置放大器有两个作用：一是把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出；二是把传感器的微弱信号进行放大。28
28 5.4.2 压电式传感器的信号调理电路 压电传感器的特点:内阻抗很高，而输出的信号 微弱，因此一般不能直接显示和记录。 压电传感器要求测量电路的前级输入端要 有足够高的阻抗，这样才能防止电荷迅速泄漏 而使测量误差变大。压电传感器的前置放大器 有两个作用：一是把传感器的高阻抗输出变换 为低阻抗输出；二是把传感器的微弱信号进行 放大