压电陶瓷震动传感器

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压电陶瓷震动传感器

压电陶瓷特性

01 压电陶瓷

一、前言

  这个压电陶瓷片是从一个汽车配件中拆卸下来的。  它既可以把电能转换成震动的机械能， 也可以吧机械能反过来转换成电能。  下面通过示波器观察一下它的一些特性。

二、测量结果

1、阻抗测量

  使用手持 LCR测量表 SmartTweezer 测量 压电陶瓷片的阻抗。 电容大约为 30nF， 等效电阻约为 14 欧姆。 因此， 压电陶瓷等效为一个电容器件。

• 测量结果： 电容：30nF， 等效串联点租：14 欧姆。

2、示波器观察

  使用示波器探头直接测量压电陶瓷输出引脚。  示波器输入阻抗大约在 5M 欧姆左右，  示波器的电压量程为 每格 2V。  手用力弯曲压电陶瓷， 可以看到示波器观察到的电压变化范围超过正负10V的电压。

  为了确定压电陶瓷输出电阻， 在其端口并联一个电阻。  组织为 100k 欧姆。  用手扳动压电陶瓷， 可以观察到输出信号波动范围减少了。 上下范围在4V左右。

3、JFET放大

  下面利用一个结型场效应管对于压电陶瓷信号进行放大， 观察 T1 漏极上的电压波动。 这是在面包板上搭建的电路，  这个场效应管是从一个麦克中拆卸下来的晶体管。  手指轻轻触碰压电陶瓷， 便可观察到场效应管漏极上电压波动。  这说明这个放大电路将压电陶瓷电压信号进行了有效的放大。  结型晶体管的高输入阻抗， 也使得压电陶瓷输出电压信号基本上没有被衰减。

  为了测试这个JFET放大电路的电压增益，  使用信号源在栅极施加峰峰值 500mV， 1kHz 的正弦波，  使用万用表测量场效应管漏极交流电压，   电压的有效值大约为 1V。  因此， 该电路的电压放大倍数， 大约为 5.65。

※ 总  结 ※

  本文测试了压电陶瓷的压电特性， 利用场效应管对信号进行放大，  可以看到压电陶瓷对于机械振动非常敏感。