第四章常用传感器和敏感元件 广东工业大学机电工程学院 (2)电荷放大电路 当工作频率足够高时 0>> ARC U=- AQ (+4C, 传感器 电缆 电荷放大器 一般C(电荷放大器反馈电容)做成可调的，当 (1+A)C>(C+C+C)约10倍以上时，可认为灵敏度 与电缆电容无关。A是开环增益。 适合远距离 传输 优点：与电缆电容无关，灵敏度与电缆长度无关 缺点：电路复杂，价格昂贵
广东工业大学机电工程学院 （2）电荷放大电路 ）电荷放大电路 当工作频率足够高时 一般Cf （电荷放大器反馈电容）做成可调的，当 (1+A)C f >>(Ca +Cc +Ci )约10倍以上时，可认为灵敏度 与电缆电容无关。A是开环增益。 优点：与电缆电容无关，灵敏度与电缆长度无关。 缺点：电路复杂，价格昂贵 f Cf Q CA AQ U )1( 0 ARCf 1 适合远距离 传输 第四章 常用传感器和敏感元件
第四章常用传感器和敏感元件 广东工业大学机电工程学院 5.应用 (1)直接测量作用力 测量范围：10-3N~104KN 动态范围：0.1Hz~20kHz(60dB) 方向：单向、或多向 加速度：0.01~100km/s2 特点： >响应速度快，适合于高频动态测量。 >因电荷会泄漏，不宜用作低频信号的测量 (<1Hz) >横向效应（横向灵敏度）会产生误差 >压电常数在环境温度、湿度等变化时会变化，因此需经 常校准
广东工业大学机电工程学院 5. 应用 （1）直接测量作用力 测量范围：10-3N~104KN 动态范围：0.1Hz~20kHz(60dB) 方向：单向、或多向 加速度：0.01~100km/s2 特点： 响应速度快，适合于高频动态测量。 因电荷会泄漏，不宜用作低频信号的测量（<1Hz) 横向效应（横向灵敏度）会产生误差 压电常数在环境温度、湿度等变化时会变化，因此需经 常校准。 第四章 常用传感器和敏感元件
第四章常用传感器和敏感元件 广东工业大学机电工程学院 弹变 爱量块 压电片 输出端 202J4 压缩式压电加速度传忠每的结钓原理图 大型加速度计：灵敏度高，分辨率可达10-6g,测量上 限小，智能测弱振动。 小型加速度计：质量小，灵敏度低，可达106g
广东工业大学机电工程学院 大型加速度计：灵敏度高，分辨率可达10-6g，测量上 限小，智能测弱振动。 小型加速度计：质量小，灵敏度低，可达106g。 第四章 常用传感器和敏感元件
第四章常用传感器和敏感元件 广东工业大学机电工程学院 质量块就有一正比于加速度的交变力作用在压电晶 片上。 *当振动频率远低于传感器的固有频率时，传感器 的输出电荷与作用力成正比，亦即与被测物体的加 速度成正比。 *输出电荷由传感器输出端引出，输入到前置放大 器进行处理之后就可以用普通的测量仪器测出被测 物体的振动加速度。如在放大器中加入适当的积分 电路，就可以测出被测物体的振动速度或位移
广东工业大学机电工程学院 质量块就有一正比于加速度的交变力作用在压电晶 片上。 * 当振动频率远低于传感器的固有频率时，传感器 的输出电荷与作用力成正比，亦即与被测物体的加 速度成正比。 * 输出电荷由传感器输出端引出，输入到前置放大 器进行处理之后就可以用普通的测量仪器测出被测 物体的振动加速度。如在放大器中加入适当的积分 电路，就可以测出被测物体的振动速度或位移。 第四章 常用传感器和敏感元件
第四章常用传感器和敏感元件 广东工业大学机电工程学院 (2) 压电式流体压力传感器 工作原理是：先利用弹性元件和受力机构将流体 压力转换为力，再利用压电元件的压电效应进行测量。 支撑螺杆 压电转 换元件 本体 电极 膜片 图4.30压电式压力传感器原理图 这种传感器的特点是体积小、动态特性好、耐高温
广东工业大学机电工程学院 （2）压电式流体压力传感器 工作原理是：先利用弹性元件和受力机构将流体 压力转换为力，再利用压电元件的压电效应进行测量。 这种传感器的特点是体积小、动态特性好、耐高温。 第四章 常用传感器和敏感元件