磁电感应式压电式传感器

1、第4章 电量型传感器 电量型传感器的输出量是电量（电压、电流、电荷） 压电式 热电式 磁电式 光电式 霍尔式 能量控制型能量转换型，无需外加激励 电磁感应定律: 对于一匝数为N的线圈，当穿过线圈的磁通发生变化时，其感应电势dtdNe 磁通变化率与磁场强度、磁路磁阻及线圈的运动速度有关，若改变其中一个因素，将会改变感应电势。4.1 磁电感应式传感器磁阻式（变磁通式）磁电传感器 磁阻式磁电传感器线圈和磁铁部分是静止的，由运动着的被测物体（导磁材料）改变磁路的磁阻，引起磁通量变化从而在线圈中产生感应电动势。一般用来测量转速。变磁通式结构的几种应用形式e的频率=齿数转速转速=e的脉冲数动圈式动铁式Kv

2、NvBlea恒定磁通式磁电传感器线圈与磁铁间存在相对运动，可以构成线速度传感器。一、压电效应 正压电效应: 某些物质在沿一定方向受到压力或拉力作用而发生形变时，其表面上会产生电荷，当外力去掉后，又重新回到不带电的状态，这种现象就称为。逆压电效应（电致伸缩效应）： 在压电材料的两个电极面上，如果加以交流电压，那么压电片能产生机械振动，即压电片在电极方向上有伸缩的现象。4.2 压电式传感器压电材料v压电晶体石英等，性能稳定、温度系数好，固有振动 频率高、动态响应好、机械强度高、绝缘性 能好、迟滞小、重复性好、线性范围宽。但 压电常数较小。v压电陶瓷钛酸钡、锆钛酸铅等，压电常数较大，但稳 定性较差。

3、在一般工业测量中得到广泛应用。v高分子压电材料如聚偏二氟乙烯。压电常数极大是压 电陶瓷的10倍，频率特性好、机械强 度高、易加工、价格便宜。具有压电效应的材料称为压电材料。二、压电传感器的等效电路 压电晶体片相当于一只平行板电容器，其电容量为dSCa（a）电压源（b）电荷源泄露电阻 在压电式传感器中，压电材料一般不用一片，常采用两片（或两片以上）黏结在一起。并联CCUUQQ22串联2/2CCUUQQ 输出电荷大、本身电容大、 时间常数大，适宜测慢变 信号，以电荷为输出量的地方 输出电压大、本身电容小，适宜以电压为输出信号，且测量电路输入阻抗很高的地方三、应用举例：压电式力传感器钢球钢板A、B石

4、英片E1、E2并联根据压电效应，在晶体片上积聚的电荷量与作用力成正比。DFQ D为压电常数四、调理电路1.电荷放大器及其等效电路电荷放大器是一个高增益带电容反馈的电压放大器。sCRsCARAsUsIsAUsUCssUsURsUsUsIiiffiiOoifoi1)1 (1)()()()(1)()()()()(输入导纳根据电路理论：等效输入电容Ci增大（1+A）倍；等效输入电阻Ri增大1/（1+A）倍。故与Ri并联的泄露电阻与Ci并联的寄生电容均可不计。FCRFCRiiff5510,1,0 . 1,10则有若2.（压电传感器+引线+电荷放大器）测量系统等效电路Cc和Rc为引线电缆的寄生电容和泄露电阻。QCCRjCCRjCCUCQUCCRjCRjUUaeeaeeaeiaaaeeaeai)(1)(1/)(1iicgeiiceRRRRRCCCC/;ffaiaeoffaeiaeeaeeaeeaeoioCQQCAAQCCAQCCAuCRCCRCCRQCCRjCCRjCCAuAuu)1 (, 1)()()(1)(,又ffaiaeoCQQCAAQCCAQCCAu)1