压电式传感器及其等效电路
压电元件等效电路。( 说明) | |
压电元件等效为一个电荷源Q和一个电容器C0的等效电路 |
也可等效为一个电压源U和一个电容器C0串联的等效电路 |
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其中Ra为压电元件的漏电阻。工作时,压电元件与二次仪表配套使用必定与测量电路相连接,这就要考虑连接电缆电容Ca、放大器的输入电阻Ri和输入电容Ci。 |
由于不可避免地存在电荷泄漏,利用压电式传感器测量静态或准静态量值时,必须采取一定措施,使电荷从压电元件经测量电路的漏失减小到足够小的程度;而在作动态测量时,电荷可以不断补充,从而供给测量电路一定的电流,故压电式传感器适宜作动态测量。
压电元件常用的结构形式
在实际使用中,如仅用单片压电元件工作的话,要产生足够的表面电荷就要很大的作用力,因此一般采用两片或两片以上压电元件组合在一起使用。由于压电元件是有极性的,因此连接方法有两种:并联连接和串联连接。
压电元件并联连接和串联连接 | |
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并联连接:两压电元件的负极集中在中间极板上,正极在上下两边并连接在一起,此时电容量大,输出电荷量大,适用于测量缓变信号和以电荷为输出的场合。 | 串联连接:上极板为正极,下极板为负极,在中间是一元件的负极与另一元件的正极相连接,此时传感器本身电容小,输出电压大,适用于要求以电压为输出的场合,并要求测量电路有高的输入阻抗。 |
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