烟台大学机电汽车工程学院.pptx

根据压电元件的工作原理及上节所述两种等效电路，与压电元件配套的测量电路的前置放大器（主要是实现阻抗的匹配）主要有以下两种;电压放大器：其输出电压与输入电压(压电元件的输出电压)成正比。 电荷放大器：其输出电压与输入电荷成正比。;1.电压放大器 电压放大器的作用是将压电式传感器的高输出阻抗经放大器变换为低阻抗输出，并将微弱的电压信号进行适当放大。因此也把这种测量电路称为阻抗变换器。电压放大器的简化电路图为：;电压放大电路;设作用于压电晶片上的力F=Fmsin?t，所产生的电荷（电流）及电压均按正弦规律变化，亦则： ;;电压幅值比和相角频率比的关系曲线;;C ↑使输出电压值减小，即灵敏度下降，不宜采取C ↑的方法。;可见输出受到连接导线电容值的影响，注意： ①导线不宜太长；②导线（标定后）不能随意更换。 这是电压放大器的致命的弱点！;优点：线路简单，价格低廉。 缺点：测试精度受导线（电缆）电容的影响。; 解决干扰的有效措施就是采用与传感器一体化的超小型阻抗变换器，下图就是两个典型的电路图。; 由于电压放大器使所配接的压电式传感器的电压灵敏度受电缆分布电容的影响，而且电缆的更换得引起重新标定的麻烦，为此又发展了便于远距离测量的电荷放大器，目前它巳被公认是一种较好的冲击测量放大器。; 电荷放大器是一个高增益带深度电容负反馈的运算放大器，其输入阻抗极高（1012?以上）。 ;Ca;;K值很大，一般K =104~106，上式为：;与输入信号反相; 上式表明，在一定条件下，电荷放大器的输出电压与外力成正比，与反馈电容成反比，而与Ca、Cc和Ci无关。 电缆分布电容变化不会影响传感器灵敏度及测量结果是电荷放大器的突出优点。; 由于采用电容负反馈，电荷放大器对直流工作点相当于开环，因此零点漂移较大。为了减小零漂，使电荷放大器工作稳定，一般在反馈电容两端并联一个大的反馈电阻Rf（约1010~1014 ?）。见下页图;Ca; 电荷放大器输出电压Uo正比于输入电荷Q，输出与输入反相，且输出不受电缆电容的影响，这是在开环增益K足够大的情况下的一种近似，实际当??线很长时仍会产生一定的影响，由此产生的测量误差为P126所示。由误差式可以看出，CF↑，K ↑可以减小误差。;高、低频限; 低频下限频率与电缆电容无关，由于运算放大器的时间常数RF CF可做得很大，因此电荷放大器的低频下限可低达10-1~10-4KHz（准静态）; 电荷放大器电路复杂，价格昂贵，电压放大器反之；但电压放大器下限频率较高，灵敏度与电缆分布电容有关，选用时宜综合考虑。;电荷放大器原理框图;一般可用下面的框图来表示：;电荷放大器;电荷放大器;电压放大器的简化电路图;电压幅值比和相角频率比的关系曲线;电荷放大器等效电路;电荷放大器原理框图;9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。4月-214月-21Thursday, April 8, 2021 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。01:31:1601:31:1601:314/8/2021 1:31:16 AM 11、一个好的教师，是一个懂得心理学和教育学的人。4月-2101:31:1601:31Apr-2108-Apr-21 12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。01:31:1601:31:1601:31Thursday, April 8, 2021 13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。4月-214月-2101:31:1601:31:16April 8, 2021 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。08 四月 20211:31:16 上午01:31:164月-21 15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。四月 211:31 上午4月-2101:31April 8, 2021 16、提出一个问题往往比解决一个更重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，却需要有创造性的想像力，而且标志着科学的真正进步。2021/4/8 1:31:1601:31:1608 April 2021 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。1:31:16 上午1:31 上午01:31:164月-21