压电式传感器为什么要接前置放大器

压电式传感器为什么要接前置放大器

当压电加速度传感器与电压放大器联用时，压电加速度传感器可视为一个电压发生器，由于加速度传感器具有较高的输出阻抗特性，因此与它匹配的测量仪器必须具有较高的输入阻抗，一般采用前置电压放大器(即阻抗变换器)，把高输入阻抗变换为低输出阻抗，以便与测量放大器或普通晶体管电压表相配接。对于这种测量系统，前置放大器的输出电压正比于输入电压，其中连接电缆的分布电容对前置电压放大器的输出电压有影响，而电缆的分布电容是随电缆的长度和种类而变化的，因此对于这种测量系统，一旦系统的灵敏度在某种输入电缆下确定后，就不能随意更换连接电缆的长度和种类，一般均采用专用电缆，电缆应尽可能地短一些。在电压测量系统中，由于压电加速度传感器与电压放大器联用时，连接电缆的长度受到限制，同时测量系统的低频特性受到前置放大器输入电阻的限制，所以使用时会带来某些不方便。采用电荷测量系统时，可以克服这些缺点。当压电加速度传感器与电荷放大器联用时，传感器视为电荷发生器，而电荷放大器是一个具有负反馈电容与高输入阻抗的高增益放大器，其输出电压正比于加速度传感器的输出电荷。电荷放大器的输出电压仅与加速度传感器的电荷灵敏度系数和反馈电容有关，连接电缆的电容对输出电压的影响极小。由于电荷测量系统中连接电缆的电容对电荷放大器的输出电压和下限截止频率的影响很微小，因此电荷测量系统适用于那些需要改变输入连接电缆长度的场所，特别是远距离测量。在电荷测量系统中，由加速度传感器输出的电荷信号直接送入电荷放大器的输入端，再由电荷放大器的输出端用毫伏表测出输出电压的大小，即得到所测振动的加速度振幅，同时由电荷放大器的电流输出端可配接光线振子示波器和磁带记录仪以记录振动信号。

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