空压机电压放大器与电荷放大器原理

1.空压机电压放大器

空压机电压放大器的功用是，放大压电式加速度传感器的微弱输出信号，把传感器的高输出 阻抗转换成低的值。

它与空压机传感器及电缆组成的等效电路，是压电式加速度传 感器产生的总电背，C.R.为空压机传感器的电容最和绝緣电阻，C 为电缆的电容量 为电压放大器的输入电容和输入阻抗。

正确制造和使用的条件下,空压机传感器的绝缘电阻可高达1013~10欧姆，远大于放大器的输入电阻，因而RR,所以下面只考虑空压机放大器输入电阻R,的影响。

从这个等效电路可见，传感器所产生的电荷，除了给电容C充电外，还有一些通过 电阻R(主要是R)泄漏掉，在电阻R上形成的电流要诚少测量误差，对于一定频率的信号 而言,就应增大RC值。

而增加电容值C 必将降 低传感器的灵级度，通常都是加大放大器的输入阻抗R,其值可根据被测信号的频率、 测量对误差的要求以及电路的总电容量C来确定。

此时，传感器产电的大器的近似电路图2.73生的电倚给放大器输入端所有的也容充电， 电容器上的电压u,就是空压机放大器输入端的电压，其值为 当放大器的放大倍数为K时，则放大器输出端的电压 说明电压放大器的输出电压在电容C。

一定时,与传感器所产生的电荷成正比。

一般C.和Ci均是定值，而电缆电容CL 与导线种类和长度有关,年测量过程中容易 变化，导致非线性误差。

为了保证足够的测量精度，应尽可能选用短导线和低噪声电 缆，使分布电容不发生变化。

2.空压机电荷放大器

空压机电荷放大器是一个具有电容反馈的、输入阻抗极高的高增益运算放大器。

电压电传感器、电缆及电荷放大器连接系统等效电路如图所示。

空压机电荷放大器是一种具有电容负反馈的高 增益运算放大器。

它的输出电压正比于传感器，电传感器电缆电荷放大器器两端所产生的电荷， 是对电荷变化量敏感的放大器。

等效电路图2.74据米勒效应，反馈电容Ct 折合到输入端的等效电容量， 可以看出电荷放大器的输出空压机，电压仪由压电传感器两瑙所产生的电荷， 而与压电传感器的固有电容和电缆电容无关。

因此在测量系统中可使和反馈电容决定，用数十米输入电缆而对信号无明显衰减。

电荷放大器的基本电路电荷放大器主要由五部分电路组成。