压电传感器灵敏度的探究.PDFVIP

压电传感器灵敏度的探究 压电传感器的灵敏度指输出量微小增量与相应输入量微小增量的比 值。比值越大灵敏度越高。压电传感器的灵敏度与构成它的三部分, 的灵敏度有关由于这三部分串联故而压电传感器的灵敏度由这三部, , 分的灵敏度相乘。下面分别从静态和动态进行分析， ·静态分析： ·动态分析 在实际工作中传感器的输入可能是变化较快的连续信号也可能是脉, 冲信号或者周期性输入。此时传感器的输出特性不再是稳态的而是, , 出现暂态过渡特性即输出与输入间的关系将是一个随时间变化的函, 数。对传感器的动态特性通常采用幅频特性进行分析。先讨论压电传 感器的力学系统的幅频特性一般把力学系统归纳为一个单自由度二, [4], 阶系统 通过计算可得幅频关系式为： 结论 a1根据静态分析要提高压电传感器的灵敏, 度可通过提高其各个组成部分的灵敏度即提高力学系统的弹性柔顺, , 系数、压电陶瓷片的等效压电常数和测量线路的放大倍数其中以提, 高压电陶瓷片的压电常数的潜力最大。 b1根据动态分析压电传感器的灵敏度要结合外界力的变化频率来考, 虑。在幅频特性平坦区间通过增加力学系统的质量提高压电陶瓷片, , 的压电常数以及减小力学系统的刚度系数、测量线路的反馈电容等, 方法可提高压电传感器的灵敏度。 c1结合静态分析和动态分析得知提高压电陶瓷片的压电常数能够有, 效地提高压电传感器的灵敏度 同时也是非常实用的方法之一。这是, 因为可以较容易地通过调整压电陶瓷的化学组成的途径来提高压电 陶瓷片的压电常数。而且压电陶瓷片可以通过选择合适的振动模式和 串并联组合方式来提高压电陶瓷片的有效压电常数。