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壓電式邦納傳感器壓電元件可等效為電容器


2022-05-09 16:39:22



    壓電式邦納傳感器的壓電元件實際上可以等效為一個電容器,因此,它也存在著與電容傳感器相同的問題,即具有高內阻和小功率的問題,對于這些問題可以使用轉換電路來解決。由于存在小功率問題,壓電傳感器輸出的能量就微弱,再加上電纜分布電容和干擾等因素,影響輸出特性,為此在測量電路中需要加前置放大器。由于存在高內阻問題,使得壓電元件難以直接使用一般放大器,而須使用前置阻抗變換器。對應壓電元件的電壓源和電荷源等效原理,前置放大器也有電壓放大器和電荷放大器兩種形式,而且須具備有信號放大及阻抗匹配兩種功能。

 

    壓電式邦納傳感器壓電元件內阻抗高,常在信號放大之前使用阻抗變換器,將高阻抗變為低阻抗輸出,傳感器的設計是由一維的梁和二維的板等簡單元素組成的,因此研究梁和板的振動是研究復雜的三維結構體的基礎。根據梁的振動響應的特性,利用PVDF壓電薄膜的積分特性,設計出正弦形狀和余弦形狀傳感器,并推導出在遠場,簡諧波情況下,正弦形狀和余弦形狀傳感器可以測量振動梁的可以測量位移、角位移、速度、加速度、應變、應力、彎矩、剪力。




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