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基于.压电传感器振动测量与信号调理电路.doc
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基于.压电传感器振动测量与信号调理电路.doc
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摘
要
一 、 方 案 设
计
选 择 的 传 感 器 类
型
对 传 感 器 的 分
析
系 统 方
案
二 、 理 论 分
析
压 电 效 应
压电晶片与其等效电路
压电式加速度传感器
压电式加速度传感器和放大器等效电路
三、电路设计:电路原理图与各部分分析
电 荷 放 大 器 电 路 部
分
低 通 滤 波 器 电 路 部
分
四 、 实
验
实 验 目
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的
实 验 步
骤
五 、 数 据 分
析
六 、 误 差 分
析
七 、 总
结
参 考 文
献
Abstract
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摘 要
本设计采用检测实验室的 型传感器与检测技术实验台
研究压电传感器振动测量与信号调理电路,最后通过双踪示波器观测
波形来分析振动源的振动情况。
系统硬件电路由压电传感器实验模板上的电荷放大器,主机箱上
的直流稳压电源和低频振荡器,压电传感器,振动源,低通滤波器以
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与双踪示波器构成。
各个部分的硬件已做成模块,模块之间只需要简单的连线就可以
完成,操作简单,外界环境对部电路的影响小;用双踪示波器观察波
形方便,使测量变为更加简单直观。
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一、方案设计
1.1.选择的传感器类型
工程振动量值的物理参数常用位移、速度和加速度来表示。由于
在通常的频率围振动位移幅值量很小,且位移、速度和加速度之间都
可互相转换,所以在实际使用中振动量的大小一般用加速度的值来度
量。常用单位为:米/秒 0"/1,或重力加速度01。
描述振动信号的另一重要参数是信号的频率。绝大多数的工程振
动信号均可分解成一系列特定频率和幅值的正弦信号,因此,对某一
振动信号的测量,实际上是对组成该振动信号的正弦频率分量的测量。
对传感器主要性能指标的考核也是根据传感器在其规定的频率围测量
幅值精度的高低来评定。
最常用的振动测量传感器按各自的工作原理可分为:压电式、压
阻式、电容式、电感式以与光电式等。
下面简单介绍压电式、压阻式、电容式原理和特点。
1.1.1.压电式
压电式传感器是利用弹簧质量系统原理。敏感芯体质量受振动加
速度作用后产生一个与加速度成正比的力,压电材料受此力作用后沿
其表面形成与这一力成正比的电荷信号。压电式加速度传感器具有动
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