压电薄膜传感器设计时的注意事项 - 黄豆酱3的日常工控博客工控论坛

张女士

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发表人：凤凰火

发表时间：2018/7/26 11:34:00

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本栏论题：

压电薄膜传感器设计时的注意事项 [3969]

    压电薄膜传感器在加速度计上有一定的应用，加速度计可用于米来测量加速度（随时间变化的速率）和倾斜度的测量（物体纵轴与垂直于地球表面的平面之间的倾斜度）。倾斜测量可以被视为“直流”或稳态测量。理论上，加速度可以是稳态，但在实际应用中，加速度通常是一种短期暂时现象。
    在非倾斜应用（短时加速）中，压电检测器或压电薄膜传感器可用作传感器。任何类型的压电薄膜传感器都具有与电容器串联的AC电压源等效电路（以及产生二阶效应的其他无功元件，这里未对其进行分析）。典型值是几百皮法到几纳法。电压源的电容耦合是器件不提供稳态倾斜测量的原因。
    上述等效电容加上输入或后续放大或缓冲电路的分流电阻构成单极高通滤波器（HPF）。在最好的情况下，分流电阻越大，压电薄膜传感器高通滤波器中极点的时间常数越长。这意味着在时间常数效应削弱测量之前可以测量加速度更长的时间。
    从实际角度考虑（考虑到器件的可用性），可以选择1GΩ的电阻。由于该电阻值很大，所使用的放大器必须具有非常低的偏置或漏电流，最好高达1 pA。在原型设计中，使用了测量专用的LDTM-028K器件，压电薄膜传感器的一端已经施加了少量的重力，并且在此端添加大量的重力可以增加灵敏度。压电薄膜传感器通过R1连接到运算放大器U1的同相输入端。 R1可防止过压损坏运算放大器的输入。
    如果压电薄膜传感器受到非常高的加速度（例如重击），则最有可能发生这种情况。 R1还可用于降低X1信号的幅度。该电路中的R1为1GΩ。 R2是输入分流电阻。 1pA的漏电流流过R2，也是1GΩ，产生1mV的偏置电压（应用于运算放大器的实际偏置电压）。 R2连接到2.5V参考电压，以设置运算放大器的静态输出电压。运算放大器是ISL28158（或任何其他具有超低输入偏置/漏电流的器件）。运算放大器采用+ 5V直流电源供电。 DC增益由R3和R4设置，在该电路中为+ 2V / V. 1μF电容（C3）形成低通滤波器，可降低电路对较高频率振动的响应。压电薄膜传感器在这里是优选的，因为陶瓷电容器可能引入额外恼人的压电效应（也称为啸叫效应）。
    压电薄膜传感器包含范围：
    气体流量传感器丨绝对压力变送器丨微量氧传感器丨ph传感器丨水管温度传感器丨气压感应器丨微型压力传感器丨数字温湿度传感器丨煤气检测传感器丨h2传感器丨压阻式压力变送器丨一氧化碳传感器丨风速传感器丨光纤传感器丨硫化氢传感器丨光离子传感器丨ph3传感器丨超声波液位传感器丨二氧化碳传感器丨百分氧传感器丨co2气体传感器丨气压传感器丨bm传感器丨氧气传感器丨电化学传感器丨超声波风速传感器丨气压传感器丨电流传感器丨风速传感器丨voc传感器丨电流传感器丨光纤应变传感器丨流量传感器丨称重传感器丨压力传感器丨meas压力传感器丨位置传感器丨甲烷传感器丨超声波传感器丨微流量传感器丨光纤应变传感器丨一氧化氮传感器丨称重传感器丨三合一传感器丨sst传感器丨gss传感器丨压电薄膜传感器https://mall.ofweek.com/1877.html丨ch4传感器丨氟利昂传感器丨硫化物传感器丨o3传感器丨双气传感器丨透明度传感器丨二氧化硫传感器丨氰化氢传感器丨煤气检测传感器丨燃气检测传感器丨电流氧传感器