Jump to content

    
Sign in to follow this  
patron

Вопрос по пьезокерамическим датчикам

Recommended Posts

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

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites
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 ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
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 ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

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.

Edited by patron

Share this post


Link to post
Share on other sites
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

Share this post


Link to post
Share on other sites

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 ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
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 ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
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...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this