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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/668595/tlv2772-tlv2772
器件型号:TLV2772您好!
我正在为压电式传感器寻找合适的充电放大器。
厚度为28µm μ m (也提供52µm μ m 和110µm μ m、但我想我们将使用28µm μ m、以实现灵活性)。
箔片规格如下:
压电系数近似值: |
D31 =-5至-6、D32 =-4至-5、D33 =-28至-32、 |
二电常数(相对介电常数): |
10-12 |
Young Modulus~8GPa。
传感器的容量约为~100pF。
该箔片将集成到人工手指中、主要是真实手指的硅树脂形式、用于感应手指在表面被磨碎时形成的振动。
电极粘在传感器上。 放大器的位置距离传感器最近约5到10cm。
所需频率(主要是生成的频率)介于10至2000Hz 之间。
由箔片中的感应应力引起的振动幅度很小,但我不知道它有多小。
因此、遗憾的是、我还不确定产生的电压、但我想它们可能处于 mV 范围内。
首先、我想将放大器(我希望在此收集一些信息)连接到具有输入特性的 USB 示波器(Picoscope 2206)
BNC、1 MΩ±1%∥13pF±1 p
这是一个具有50MHz 带宽的8位系统。
但是、目标是将其连接到精确的 AD 转换器、并将其连接到 PC、而无需使用此示波器。
在 TI 应用报告《信号调节压电传感器》中、 运算放大器 TLV2771用于进行中等程度的放大。
Mandar Kothavade 发表了一篇文章:选择用于感应压电生成电压的运算放大器。
其中、他的压电体的电容接近5nF、并生成大约500kHz 的电压波形、范围为-5mV 至5mV。 他要求一个运算放大器、该运算放大器应能够感应该电压并将其放大到0-3V 的电压范围内。
建议使用 OPA2301。
然而、这可能主要是由于高频需求!?
我还想知道如何测量反馈电阻器和电容的尺寸、正如预期压电器的小输入电压和所需的大约10Hz 的低频截止频率一样、我想知道这是否可以通过一个放大器级实现?
遗憾的是、在电子产品方面知识有限、因此我非常感谢有关相应放大器模型的任何建议以及有关所需电路的提示!
非常感谢大家的参与!
此致
Thomas Jules
尊敬的 Paul:
非常感谢您的快速响应!!
遗憾的是、我对压电信号的振幅非常不确定、因为我对由于振动导致的压电箔中产生的应力非常不确定。 我使用该公式获得高达几十伏甚至更多的 mV 范围值
V=-g x 应变 x YM x t
这取决于应变的估计值。
数字仿真报告的振动振幅在100µm μ V 范围内。 如果这会使金属箔发生偏转、我想应变可能在10-3范围内、这会产生几伏的电压、而不是毫伏的电压。最后、金属箔将跟随摩擦表面时产生的指尖锥形振动!
当我获得箔片时、我认为我应该能够使用示波器至少感应高频振动、但这可能需要一段时间。
关于电源电压、我认为单电源更容易、因为我们有单个实验室电压电源、但我想双电源也是可能的!
输出信号只需足够大才能清楚地从噪声中辨别出来、即 SNR 必须足够好。 然而、不需要最小值、因为如果这是问题、它不必触发任何其他源? 目标是测量感应振动的频率和表示振动幅度的值、并能够对获得的信号进行适当分析。
再次感谢!
最好
Thomas
尊敬的 Thomas:
当您详细了解传感器以及所需的输入和输出信号类型后、我们将能够提供更具体的建议和设计指导。 现在、我将介绍有关电路拓扑和组件选择的一些问题、希望这些问题能帮助您开始设计。 在本次讨论中、我假设您具有大约10mV 的输入信号、并且需要3V 的满量程输出信号。
在选择运算放大器时:
设计电路:
下面是一个示例 TINA 原理图、其中显示了适用于您的场景的可能设计。 选择 TLV6741是因为它具有低噪声、偏置电流和 CMOS architecture.e2e.ti.com/.../ChargeAmp_5F00_TLV6741.TSC
我希望这对您有所帮助、如果您有其他问题、请告诉我。
保罗
尊敬的 Paul:
非常感谢您的帮助!!
我将考虑您的建议、并尝试 Tina 程序的一些设计、并在等待传感器时查找建议的 OPAMP。
我希望在接下来的两周内获得 PVDF 箔片、以获得有关信号振幅的一些知识。
再次感谢您的帮助!
最好
Thomas