压电式传感器具有多种等效电路表示方式,主要分为两种。首先,它可视为电荷源与电容器的并联结构,如图(a)所示,其中压电元件的漏电阻被表示为 Ra。这种并联电路模型强调了传感器在产生电荷输出时的特性。
另一种等效电路是将压电式传感器视作电压源与电容器的串联组合,如图(b)所示。在这种情况下,传感器的工作原理通过串联了电压源和电容 Ci 来体现。这里的 Ra 也包括在内,共同影响整个电路的性能。
在实际应用中,特别是在压电式传感器与二次仪表配合使用的测试系统中,其等效电路会更复杂。如图所示,它除了包含压电元件本身的特性外,还包括了传感器电缆的电容Cc,以及放大器输入端的电阻Ri。这些组件共同决定了整个系统对输入信号的响应和放大效果。
基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。缺点是某些压电材料需要防潮措施,而且输出的直流响应差,需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。