電荷型工業(yè)傳感器的輸出信號(hào)為電荷量,具有內(nèi)阻高,功率小的特點(diǎn),必須采用電荷電壓變換電路將其導(dǎo)出供后續(xù)電路使用。
傳感器能將外部物理量轉(zhuǎn)換為電量,某些傳感器如加速度傳感器和熱釋電傳感器等,其輸出信號(hào)為電荷量,具有高內(nèi)阻,小功率的特點(diǎn),要將其電荷輸出信號(hào)正確導(dǎo)出并轉(zhuǎn)換成常規(guī)后續(xù)電路可以方便地處理電流或電壓信號(hào),一般應(yīng)采用電荷電壓變換電路。
可用來(lái)測(cè)量電荷的數(shù)量(被測(cè)物所帶電荷數(shù)很小)，比如，在許多靜電實(shí)驗(yàn)中它可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)金箔驗(yàn)電器和靜電計(jì)，測(cè)量電荷的數(shù)量和極性。
帶有一個(gè)輸入精密電容，被測(cè)量電荷會(huì)對(duì)輸入電容進(jìn)行充電，從而導(dǎo)致了電容中電壓量的增加。傳感器利用了電容中電勢(shì)的不同來(lái)計(jì)算電荷或電壓。
電荷是物質(zhì)、原子或電子等所帶的電的量。單位是庫(kù)侖(記號(hào)為C)簡(jiǎn)稱庫(kù)。 常將“帶電粒子”稱為電荷，但電荷本身并非“粒子”，只是我們常將它想像成粒子以方便描述。因此帶電量多者我們稱之為具有較多電荷，而電量的多寡決定了力場(chǎng)(庫(kù)侖力)的大小。此外，根據(jù)電場(chǎng)作用力的方向性，電荷可分為正電荷與負(fù)電荷，電子則帶有負(fù)電。根據(jù)庫(kù)侖定律，帶有同種電荷的物體之間會(huì)互相排斥，帶有異種電荷的物體之間會(huì)互相吸引。排斥或吸引的力與電荷的乘積成正比。庫(kù)侖定律(Coulomb's law)，法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵?Coulomb，Charles-Augustin de，1736年-1806年)于1785年發(fā)現(xiàn)，并后來(lái)用自己的名字命名的一條物理學(xué)定律。庫(kù)侖定律是電學(xué)發(fā)展*的*個(gè)定量規(guī)律，它使電學(xué)的研究從定性進(jìn)入定量階段，是電學(xué)史中的一塊重要的里程碑。 它指出，在真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力與距離平方成反比，與電量乘積成正比，作用力的方向沿連線，同號(hào)電荷相斥，異號(hào)電荷相吸。 在粒子物理學(xué)中，許多粒子都帶有電荷。電荷在粒子物理學(xué)中是一個(gè)相加性量子數(shù)，電荷守恒定律也適用于粒子，反應(yīng)前粒子的電荷之和等于反應(yīng)后粒子的電荷之和，這對(duì)于強(qiáng)相互作用、弱相互作用、電磁相互作用都是嚴(yán)格成立的。
電荷型工業(yè)傳感器注意事項(xiàng)： 1、對(duì)于電荷型壓電傳感器的安裝位置要選擇合適。傳感器的安裝位置直接影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)盡量使傳感器與被測(cè)物體之間的接觸面積均勻，避免傳感器受到不均勻力的影響，導(dǎo)致測(cè)量誤差增大。此外，傳感器的安裝位置還需要考慮被測(cè)物體的材料和形狀等因素，以確保傳感器能夠正常工作。
2、需要注意傳感器的靈敏度和量程選擇。電荷型壓電傳感器的靈敏度是指?jìng)鞲衅鬏敵鲂盘?hào)與輸入壓力之間的關(guān)系，通常用電荷系數(shù)來(lái)表示。靈敏度越高，表示傳感器對(duì)被測(cè)物體的響應(yīng)能力越強(qiáng)。量程是指?jìng)鞲衅髂軌驕y(cè)量的最大壓力范圍，應(yīng)根據(jù)實(shí)際測(cè)量需求選擇合適的量程。如果選擇的量程太小，可能導(dǎo)致傳感器輸出信號(hào)過(guò)小，難以準(zhǔn)確測(cè)量；而選擇的量程太大，則可能導(dǎo)致傳感器無(wú)法正常工作或輸出信號(hào)飽和。
3、要注意傳感器的工作環(huán)境。電荷型壓電傳感器通常對(duì)溫度、濕度和振動(dòng)等環(huán)境條件比較敏感。在安裝傳感器時(shí)應(yīng)避免將其暴露在高溫或潮濕環(huán)境中，以防止傳感器的性能損壞或測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確。此外，傳感器還需要具備較好的抗振動(dòng)能力，以保證測(cè)量信號(hào)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
4、要正確使用電荷型壓電傳感器的供電電源。傳感器一般需要外接電源供電，供電電壓的穩(wěn)定性和紋波值會(huì)直接影響傳感器的工作性能。因此，供電電源應(yīng)具備較高的穩(wěn)定性和低的紋波值，以確保傳感器能夠正常工作。在選擇供電電源時(shí)，還需要考慮傳感器的功耗和工作電壓等因素。
5、要進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的傳感器校準(zhǔn)和標(biāo)定工作。傳感器校準(zhǔn)是指根據(jù)已知的標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行修正和調(diào)整；而傳感器標(biāo)定是指確定傳感器輸出信號(hào)與輸入壓力之間的真實(shí)關(guān)系。通過(guò)校準(zhǔn)和標(biāo)定可以提高傳感器的測(cè)量精度和準(zhǔn)確性，從而更好地滿足實(shí)際需求。 |
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