如何利用压电陶瓷片进行对微弱声音信号的检测并放大,还有如何确定压电陶瓷片能正常工作,请详细说明下。
裸压电陶瓷片不能与可听音频(20~20k)声音信号耦合充分,需进行声阻抗匹配,对不同频率的压电输出信号,微弱放大电路的形式不同,须满足电阻抗匹配,低频下可采用电荷放大或高输入阻抗的电压放大器,高频下压电器件阻抗较低,可直接电压放大,但须考虑噪声匹配。
应该用压敏器件,要测的应该是一个恒定的数,而你说的压电陶瓷只在刚受力的初期有电压信号,用压敏器件,可以是改变电阻的器件,这样你可以通过对器件两端的电压来做测量的信号,然后经过放大,传输到ad转换,到单片机,经计算就可以了
压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。 是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象。用逆压电效应制造的变送器可用于电声和超声工程。压电敏感元件的受力变形有厚度变形型、长度变形型、体积变形型、厚度切变型、平面切变型5种基本形式。压电晶体是各向异性的,并非所有晶体都能在这5种状态下产生压电效应。例如石英晶体就没有体积变形压电效应,但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。
依据电介质压电效应研制的一类传感器称为为压电传感器。
这里再介绍一下电致伸缩效应。电致伸缩效应,即电介质在电场的作用下,由于感应极化作用而产生应变,应变大小与电场平方成正比,与电场方向无关。压电效应仅存在于无对称中心的晶体中。而电致伸缩效应对所有的电介质均存在,不论是非晶体物质,还是晶体物质,不论是中心对称性的晶体,还是极性晶体。
下面我们利用压电陶瓷测试压电效应和逆压电效应。常用的压电陶瓷是由锆钛酸铅(PZT)材料做成的。将PZT材料做成的压电陶瓷片粘在圆形黄铜片上就构成了压电陶瓷元件。它具有明显的压电效应。
首先,将压电陶瓷片A的两根引线通过一个按钮开关与信号发生器相联。将压电陶瓷片B的两根引线与扩音器(带喇叭)的输入端相连。将A、B两个压电陶瓷片用黑封泥固定在同一个木板制成的箱子上。当观察者将按钮开关按下,接通信号发生器和压电陶瓷A时,由于逆压电效应,A开始振动,并把振动传给木箱,木箱的振动传给压电陶瓷B,由于压电效应,使B两边产生变化电信号,再传给扩音器使喇叭发声,所以这个实验同时演示了压电效应和逆压电效应。