電荷放大器是利用壓電式傳感器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，壓電組件輸出的信號(hào)是電荷量的變化，Q3036I-20N配上適當(dāng)?shù)碾娙�，它的輸出電壓可高達(dá)幾十伏到數(shù)百伏，但是信號(hào)功率很小，信號(hào)源的內(nèi)阻也很大。為此，要在壓電組件和檢測(cè)電路之間配接一個(gè)放大器，放大器應(yīng)具有輸入阻抗高、輸出阻抗低的特點(diǎn)。目前用得較多的是電荷放大器。

   電荷放大器是一種帶電容負(fù)反饋的高輸入阻抗、高放大倍數(shù)的運(yùn)算放大器，其優(yōu)點(diǎn)在于可避免傳輸電纜分布電容的影響。

   如圖9-10所示是用于壓電傳感器的電荷放大器的等效電路。圖中，K為開(kāi)環(huán)差模運(yùn)算放大器，CF為反饋電容，RF為反饋電阻，C。為壓電傳感器等效電容，C。為電纜分布電容，R。為壓電傳感器等效電阻，C．為電荷放大器的輸入電容。如果忽略較高的輸入電阻，電荷放大器的輸出電壓可由下面公式表達(dá)，即

   從上式可以看出，電荷放大器輸出電壓UOUT只與電荷Q和反饋電容有關(guān)，而與傳輸電纜的分布電容無(wú)關(guān)，說(shuō)明電荷放大器的輸出不受傳輸電纜長(zhǎng)度影響，為遠(yuǎn)距離測(cè)量提供了方便。但是，測(cè)量精度卻與配接電纜的分布電容C。有關(guān)。例如，當(dāng)Ci =lOOOpF、K=1014、C。一lOOpF，電纜分布電容如果為lOOpF時(shí)，要求測(cè)量精度為1%時(shí)，允許電纜的長(zhǎng)度為lOOOm。當(dāng)要求測(cè)量精度為0.1%時(shí)，則允許電纜的長(zhǎng)度僅有l(wèi)OOm。

   實(shí)際使用電荷放大器由電荷轉(zhuǎn)換級(jí)、適當(dāng)調(diào)整放大級(jí)、低通濾波器、電壓放大器組成，如圖9-11所示。其中電荷轉(zhuǎn)換，將壓電組件嚴(yán)生的電荷量轉(zhuǎn)換為電壓；適當(dāng)調(diào)整放大級(jí)可對(duì)不同靈敏度的傳感器進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，使不同傳感器能輸出相同的電壓號(hào)；低通濾波器可對(duì)系統(tǒng)的截止頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)。