Перейти к содержанию
    

Вопрос по пьезокерамическим датчикам

Как вариант используются сенсоры в виде отрезка трубки из пьезокерамики с металлизацией внешней и внутрнней поверхностей - с них и снимается сигнал. 

Такой датчик представляет собой практически "чистый" конденсатор с ёмкостью от долей до единиц нФ. Кривую импеданса можно найти в даташитах. Чувствительность такого сенсора определяется его геометрическими размерами.

Как пример - на картинке в виде графика приведена зависимость импеданса трубчатого сенсора внешним диаметром 18 мм, внутренним 12 мм и длиной трубки 10 мм от частоты (формулярного описания поведения импеданса в даташит не приводится). Такой сенсор имеет собственный резонанс на частоте около 40 кГц. АЧХ такого сенсора, если нагружать его входом у-ля со вх. сопротивлением не менее 1 ГОм, начинается с единиц Гц и идёт линейно до частоты резонанса - т.е. до 40 кГц , а затем начинает быстро спадать.  Напрашивается вопрос : можно ли поднять чувствительность, соединяя такие трубки параллельно ? Практика показывает, что можно, но соединение двух таких трубок параллельно приводит к удвоению выхода, но и вдвое более низкой частоте среза АЧХ. 

Может кто-нибудь подсказать - какие формулы описывают поведение АЧХ такого сенсора и из каких формул следует, что АЧХ такой пары будет иметь границу на 20 кГц - т.е. на половинной частоте резонанса одной трубки ?

 

Impedanze_1.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1. ось  y обозначена как  импеданс,  не следует путать его с активным сопротивлением. Чтоб хоть как-то согласовать его с активным сопротивлением усилителя, нужно применять  корректирующий фильтр (для узкой полосы дроссель), который конечно же изменит общий импеданс .

2. параллельное соединение двух источников напряжения не приведет к увеличению чувствительности.

3. для низкочастотных датчиков чаще применяют включение датчика в обратную связь усилителя, что позволяет избавиться от влияния проводов присоединения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Quote
On 4/12/2020 at 6:36 AM, ARN10 said:

 параллельное соединение двух источников напряжения не приведет к увеличению чувствительности.

 

Почему ?  Соединить последовательно ? Но тогда фронт волны будет возбуждать противофазные синалы на одноимённых выходах колец - полное вычитание ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

On 4/29/2020 at 5:11 PM, patron said:

Почему ?  Соединить последовательно ? Но тогда фронт волны будет возбуждать противофазные синалы на одноимённых выходах колец - полное вычитание ?

а если - соединять с + , как в батарейке ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

 

Quote

а если - соединять с + , как в батарейке ?

Это логично вроде, но там есть особенности : предусилитель должен иметь вх. сопротивление поряда 1 ГОм. Если кольцо одно, то внешнюю часть кольца можно заземлить и она будет работать как экран. Если два кольца соединить последовательно, то у одного из них внешний электрод будет ловить помехи со страшной силой - значит надо всю систему окружать экраном, что сильно усложнит конструкцию.

Изменено пользователем patron

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

17 hours ago, patron said:

 

Это логично вроде, но там есть особенности : предусилитель должен иметь вх. сопротивление поряда 1 ГОм. Если кольцо одно, то внешнюю часть кольца можно заземлить и она будет работать как экран. Если два кольца соединить последовательно, то у одного из них внешний электрод будет ловить помехи со страшной силой - значит надо всю систему окружать экраном, что сильно усложнит конструкцию.

 

так нужно использовать диф. вход

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В любом случае, если не заземлять внешний электрод, то будут наводки - диффвход или не дифф. 

А всё-таки - почему не будет сложения сигналов при параллельном соединении колец ? Ведь можно снять сигнал с каждого кольца и подать на свой входной каскад предусилителя, а потом ссуммировать - удвоение будет точно.  Так в чём разница ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

17 hours ago, patron said:

В любом случае, если не заземлять внешний электрод, то будут наводки - диффвход или не дифф. 

А всё-таки - почему не будет сложения сигналов при параллельном соединении колец ? Ведь можно снять сигнал с каждого кольца и подать на свой входной каскад предусилителя, а потом ссуммировать - удвоение будет точно.  Так в чём разница ?

а суммировать выхода тоже путем параллельного соединения ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В простейшем варианте - сумматор на ОУ. Суммирует идеально любое количество независимых сигналов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

4 hours ago, patron said:

В простейшем варианте - сумматор на ОУ. Суммирует идеально любое количество независимых сигналов.

ну так это совсем не одно и тоже...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...