压电陶瓷传感器在直流电压下的输出阻抗原理
发布时间:2024-05-14 17:36:27点击量:
电压要直接连接到压电陶瓷的正负极才能有效地实现电致伸缩,如果只是把压电陶瓷置于空间电场之内,那么压电陶瓷正负极之间的电压会微乎其微,绝大部分部分电场能量都被空气(或真空)分走。压电陶瓷在直流电压下发生电致伸缩时不会有电流流过,而在交变电场(电压)作用下发生电致伸缩时只会有很微小的电流流过它的正负极间,因为压电陶瓷的输入电阻极高,完全就是个绝缘体,但是它的两极之间镀有导电层,因此存在一个容量不大的平板电容,如果外加电压是交变的,会有很微小的交流电流通过这个电容流过。
电荷放大器的电路不同于一般电压放大器,输入阻抗极高,通常达GΩ级。压电传感器由于输出阻抗极高,必须用电荷放大器作初级放大。用手捏压电陶瓷片根本不会有任何效果,那样做产生的电荷是pQ级的量,极其微弱的电流就足以在极短时间内把电荷泄放干净,而对于压电材料来说,要算是导电性能很好的导体。
压电陶瓷片应该是压力变化了才会有电压产生的吧,给一个恒压力的话在压力变化瞬间会有电压产生,当压力恒定以后电压应该会消失,如果压力恒定电压还有在的话,因为万用表测电压也会有电流消耗等,那就有功率输出,这样的话那不是能量不守恒了,有压力但没位移,那就没有功率输入,但却一直有功率输出,这明显和规律不符合。
据本人所知压电陶瓷输出电压和其自身震荡频率有关,越接近自振频率,电压越高。所以当稳定压力施加其上,频率相当于零所以没有输出电压。压力传感器通常使用压应力变阻材料,这里压电陶瓷没有这个性能。