壓電陶瓷傳感器在直流電壓下的輸出阻抗原理
發布時間:2024-05-14 17:36:27點擊量:
電壓要直接連接到壓電陶瓷的正負極才能有效地實現電致伸縮,如果只是把壓電陶瓷置于空間電場之內,那么壓電陶瓷正負極之間的電壓會微乎其微,絕大部分部分電場能量都被空氣(或真空)分走。壓電陶瓷在直流電壓下發生電致伸縮時不會有電流流過,而在交變電場(電壓)作用下發生電致伸縮時只會有很微小的電流流過它的正負極間,因為壓電陶瓷的輸入電阻極高,完全就是個絕緣體,但是它的兩極之間鍍有導電層,因此存在一個容量不大的平板電容,如果外加電壓是交變的,會有很微小的交流電流通過這個電容流過。
電荷放大器的電路不同于一般電壓放大器,輸入阻抗極高,通常達GΩ級。壓電傳感器由于輸出阻抗極高,必須用電荷放大器作初級放大。用手捏壓電陶瓷片根本不會有任何效果,那樣做產生的電荷是pQ級的量,極其微弱的電流就足以在極短時間內把電荷泄放干凈,而對于壓電材料來說,要算是導電性能很好的導體。
壓電陶瓷片應該是壓力變化了才會有電壓產生的吧,給一個恒壓力的話在壓力變化瞬間會有電壓產生,當壓力恒定以后電壓應該會消失,如果壓力恒定電壓還有在的話,因為萬用表測電壓也會有電流消耗等,那就有功率輸出,這樣的話那不是能量不守恒了,有壓力但沒位移,那就沒有功率輸入,但卻一直有功率輸出,這明顯和規律不符合。
據本人所知壓電陶瓷輸出電壓和其自身震蕩頻率有關,越接近自振頻率,電壓越高。所以當穩定壓力施加其上,頻率相當于零所以沒有輸出電壓。壓力傳感器通常使用壓應力變阻材料,這里壓電陶瓷沒有這個性能。


