压电加速度电压放大器模拟仿真毕业设计(doc毕业设计论文)

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1、燕山大学课程设计说明书题目：压电加速度电压放大器电路仿真学院（系）：电气工程学院年级专业：09级仪表三班学号：*********学生姓名：**************指导教师：张淑清程淑红教师职称：教授副教授燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：自动化仪表系学号*****学生姓名*******专业（班级）09级仪表三班设计题目压电加速度电压放大器电路仿真设计技术参数1测量范围；2输出电压；3灵敏度；4放大倍数。设计要求1学习掌握压电加速度传感器的相关知识；2压电加速度传感器探头设计；3放大电路仿真；4仿真结果分析；5撰写报告、完成答辩。工作量第18-19周（完成

2、资料查询、方案设计、电路仿真、仿真结果分析等内容）工作计划设计时间共10天。第1-2天资料查阅（图书馆及网络）；理论工作原理学习。第3-4天实际方案制定。第5-6天转换电路仿真。第7-8天仿真结果分析。第9-10天撰写报告，完成答辩。参考资料张玉龙等，传感器电路设计手册，中国计量出版社，1989年李科杰等，新编传感器技术手册，国防工业出版社，2002年吴桂秀，传感器应用制作入门，浙江科学技术出版社，2004年杨宝清，孙宝元，传感器及其应用手册，2004年单成祥，传感器的理论与设计基础及其应用，国防工业出版社，1999年殷淑红，传感器应用技术，冶金工业出版社，2008年指导教师签字张淑清程淑

3、红基层教学单位主任签字谢平说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。2012年1月6日燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语：成绩：指导教师：2012年1月6日答辩小组评语：成绩：评阅人：2012年1月6日课程设计总成绩：答辩小组成员签字：2012年1月6日摘要本文主要介绍压电加速度电压放大器电路仿真。首先介绍压电加速度传感器的相关知识，包括传感器作用，压电效应和压电材料等。然后是电压放大器电路，分为差分放大电路和三级放大电路两部分，其中包含仿真分析等关键词：压电效应压电材料差分放大三级放大目录第一章压电加速度传感器相关识……………………………………………6第一节压电加

4、速度传感器简介……………………………………………6第二节压电效应和压电料…………………………………………………6第二章传感器探头设计………………………………………………………11第一节压电元件的等效电路………………………………………………11第二节传感器敏感芯体的结构形式………………………………………12第三章电压放大器电路………………………………………………………13第一节差分放大电路………………………………………………………13第二节三级放大电路………………………………………………………19总结……………………………………………………………………………21参考文献资料………………………

5、…………………………………………22第一章压电加速度传感器相关知识第一节压电加速度传感器简介1.压电式加速度传感器又称压电加速度计。它也属于惯性式传感器。它是利用某些物质如石英晶体的压电效应，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则力的变化与被测加速度成正比。2.压电式加速度传感器具有动态范围大、频率范围宽、坚固耐用、受外界干扰小以及压电材料受力自产生电荷信号不需要任何外界电源等特点，是被最为广泛使用的振动测量传感器。虽然压电式加速度传感器的结构简单，商业化使用历史也很长，但因其性能指标与材料特性、设计和加工工艺密切相关，因此在市场

6、上销售的同类传感器性能的实际参数以及其稳定性和一致性差别非常大。与压阻和电容式相比，其最大的缺点是压电式加速度传感器不能测量零频率的信号。第二节压电效应和压电材料1.压电效应某些物质在沿一定方向受到压力或拉力作用而发生改变时，其表面上会产生电荷；若将外力去掉时，它们又重新回到不带电的状态，这种现象就称为正压电效应。(加力变形产生电荷)逆压电效应在压电材料的两个电极面上，如果加以交流电压，那么压电片能产生机械振动，即压电片在电极方向上有伸缩的现象，压电材料的这种现象称为“电致伸缩效应”，也叫做“逆压电效应”。(施加电场电介质产生变形应力)2.压电材料压电材料一般可以分为两大类，即压电晶体和压

7、电陶瓷。在压电型加速度计的最常用的压电晶体为石英，其特点为工作温度范围宽，性能稳定，因此在实际应用中经常被用作标准传感器的压电材料。由于石英的压电系数比其他压电材料低得多，因此对通用型压电加速度计而言更为常用的压电材料为压电陶瓷。压电陶瓷中锆钛酸铅(PZT)是目前压电加速度计中最经常使用的压电材料。其特点为具有较高的压电系数和居里点，各项机电参数随温度时间等外界条件的变化相对较小。必须指出的是，就同一品种的压电陶瓷而言，