传感器导热和导电的处理方法

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摘要:1传感器内外温度变化的速度是不一致的，其导热率受弹本体材料，传感器结构及粘结层等多方面的影响，情况极其复杂，补偿工作难以建立精确的数学模型。为了降低热传导速率，在本设计中采取了能够降低热传导速率的附加措施：①在测量误差允许的范围内以牺牲传感器的灵敏度为代价在弹丸底部使用隔热胶层。②在隔热胶板表面涂一层泡油和蜂蜡的混合物。压电传感器的内阻很高，需采用低噪声电缆把信号送到具有高输入阻抗的前置放大器。此时，前置放大器主要具有两个作用：一是放大压电传感器的微弱信号；二是把传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出，便于后续电路处理。压电传感器的前置放大器有两种形式，一种是电压放大器，另一种是电荷放大器。电压放大器具有线路简单、稳定性好的优点，但其灵敏度受电缆电容的影响，可以通过增加系统的输入电阻，保证有很大的时间常数，使漏电电压很小，不造成显著的测量误差；电荷放大器实际上是具有深度负反馈的高增益放大器，其灵敏度不受连接电缆的影响，是测量电路与传感器距离较远时的理想选择。通常使用的电荷放大器难以实现在弹上对信号实时调理处理的需要，所以，设计简单易行的信号放大装置是测量火药颗粒应力的一个重要环节。本文设计的调理电路由电荷放大器和适配电路以及滤波电路三部分组成。选用OPA2340单电源供电的高输入阻抗运算放大器作为电荷放大器的核心元器件，其输入阻抗高达10138，开环电压增益为124dB，输入偏置电流仅为±0.2pA，单位增益带宽积为5.5MHz，转换速率为6VΛs，CMRR为92dB.在实际应用中，为了减少线路的寄生电容的影响，Cf的取值范围一般为（100～10000）pF

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