压电传感器的测量电路

压电传感器的测量电路设计是为了解决压电元件高内阻抗和微弱输出信号的问题。以下是压电传感器测量电路的关键组成部分和作用：

1. 高输入阻抗的前置放大器 ：

作用：

将压电元件的高输出阻抗变换为低输出阻抗。

放大压电元件输出的微弱电信号。

2. 电压放大器 ：

作用：

放大压电元件的输出电压。

输出电压与输入电压（压电元件的输出电压）成正比。

通常用于阻抗变换器。

3. 电荷放大器 ：

作用：

将高内阻的电荷源转换为低内阻的电压源。

输出电压与输入电荷成正比。

输入阻抗可高达10^10~10^12Ω，而输出阻抗可小于100Ω。

通常用于需要高增益和低输出阻抗的场合。

4. 等效电路 ：

压电传感器可以等效为一个电压源和一个电容器的串联电路，或一个电荷源和一个电容器的并联电路。

输出信号可以是电压信号也可以是电荷信号。

5. 连接方式 ：

压电片可以采用“并联”或“串联”接法。

并联接法输出电荷大、本身电容大、时间常数大，适合测量缓变信号。

串联输出型压电元件可以等效为电压源，但等效内阻大，需要高输入阻抗的前置放大器。

6. 选择放大器 ：

由于电压放大器的输出电压与电缆电容有关，多采用电荷放大器。

电荷放大器的输出电压只取决于输入电荷与反馈电容，与电缆电容无关。

压电传感器的测量电路设计需要考虑信号的放大和阻抗转换，以及选择合适的放大器类型来确保测量的准确性和稳定性。

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