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什么是電荷放大器,？
電荷放大器是將壓電傳感器等產(chǎn)生的難以測量的極小電荷信號轉(zhuǎn)換為成比例的電壓信號的放大器,。
壓電傳感器產(chǎn)生的電荷信號與施加在其上的壓力成正比,，因此精確測量該值非常有用。電荷放大器可以將壓力傳感器產(chǎn)生的電荷信號轉(zhuǎn)換成與電荷精確成比例的電壓,。
電荷放大器的使用
1.壓電傳感器的放大
使用壓電傳感器進(jìn)行測量時使用電荷放大器,。電荷放大器用于壓電傳感器空間狹窄的地方或環(huán)境溫度較高的環(huán)境中。這是因?yàn)閴弘妭鞲衅黧w積小,，耐熱性高,，并且經(jīng)常在上述環(huán)境中進(jìn)行測量。
電荷放大器也是需要響應(yīng)性的測量的理想選擇,。壓電傳感器測量微小位移,，使得制造高度合成的傳感器成為可能。它用于使用電荷放大器放大測量的微小位移,。
2,、其他
廣泛應(yīng)用于測量電離輻射的設(shè)備，如正比計(jì)數(shù)器,、閃爍計(jì)數(shù)器等,。這些儀器檢測電離現(xiàn)象中的輻射并測量每個脈沖的能量。
使用電荷放大器,，可以將來自檢測器的電荷脈沖轉(zhuǎn)換為電壓輸出并單獨(dú)測量每個脈沖,。
電荷放大器原理
如上所述，壓電傳感器在受到壓力時會產(chǎn)生微小的電荷,。電荷放大器的作用是將這種微小的電荷轉(zhuǎn)換成可測量的電壓,。
1. 電荷轉(zhuǎn)換
電荷放大器將與壓電傳感器施加的壓力成正比的負(fù)電荷輸出轉(zhuǎn)換成正比電壓。利用現(xiàn)代電荷放大器,，還可以直接以數(shù)字形式使用該信號,。
將電荷轉(zhuǎn)換為電壓信號可提供可輸入到數(shù)據(jù)處理儀器（例如 DAQ、FFT 分析儀或示波器）的信號,。
2. 放大機(jī)制
當(dāng)電荷放大器將微小電荷轉(zhuǎn)換為電壓時,，它使用積分放大器。如果積分放大器的電容容量為Cg,，微小電荷為Q,，則電壓V可以為V=Q/Cg。
電荷放大器的積分放大器由運(yùn)算放大器和電容器組成的電路組成,。該電路對隨時間流入電容器的電流進(jìn)行積分并放大電荷,。
所有輸入電荷都充入電容器。有一種積分電路與電荷放大器的積分放大器非常相似,。這是一個在輸入端加了一個電阻的電路,，它是一個電流/電壓轉(zhuǎn)換電路。它具有隨時間對電壓進(jìn)行積分并放大的特性,。
3. 噪音消除/保護(hù)功能
有些電荷放大器在輸出點(diǎn)配備高通濾波器和低通濾波器以消除噪聲,。此外,，可以將電阻器連接到電荷放大器的放大器電路的輸入端。該電阻的目的不是用于電流/電壓轉(zhuǎn)換,，而是用于防止輸入信號過大,。
如何選擇電荷放大器
事實(shí)上，為了進(jìn)行準(zhǔn)確的測量,，選擇適合被測物體的電荷放大器極其重要,。以下是選擇電荷放大器時需要考慮的重要事項(xiàng)。
1. 測量通道數(shù)
如果有多個測量點(diǎn),，除非有多個測量通道,，否則無法進(jìn)行測量。如果沒有足夠的測量通道,，當(dāng)然可以通過購買額外的電荷放大器來測量,，但成本和調(diào)整工作會很復(fù)雜，所以好處不大,。
2. 可輸入的電荷信號大小
另一個重要的一點(diǎn)是它是否與壓電傳感器的電荷信號的大小相對應(yīng),。當(dāng)然，如果測量范圍不匹配,，則無法進(jìn)行測量,，但有必要安裝具有考慮到未來測量計(jì)劃的測量范圍的電荷放大器。
