如何设计检测压电陶瓷极性的电路？

duck · 发表于 2020-10-28 13:16

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图中电路是我测试的电路！在压电陶瓷(打火机里面的产生火花的东西)两端施加瞬间的力，其两端会产生电压，用万用表测量，施加一个力在压电陶瓷两端能产生50-100mv的电压。我的目的是想测量压电陶瓷是否放反，就是检测在运放（LM358）5脚产生的电压是正是负，通过AD内码来判断是否放反，
因为压电陶瓷负载能力极弱，电流时uA的级别的，所以图中的下拉电阻选择了2M，如果太小，产生的电压被电阻吸收从而5脚没有电压产生，但是下拉电阻太大导致运放输入也容易产生干扰，因为当输入端没有压电陶瓷，或者没有在压电陶瓷两端施加力，运放输入端为浮空状态。从而导致运放输出也会跳动！
为了提高灵敏度，我将电压放大 11倍！但是干扰也被同时放大！
测量现象：
当没有在压电陶瓷两端施加力时：检测到的AD内码在400-800跳动（STM32F10x-3.3V基准-12bit）
施加压力时：AD内码会跳变到 1000-1100 反向施加压力 AD内码会跳变到 50-200 也就是跳变是有的
我的问题：
这个测试电路在空载时AD内码跳动很大，真正做产品时，肯定会引起误判断，请问如何设计一个点电路使空载内码稳定也快速检测信号？谢谢

love1 · 发表于 2020-10-28 14:22

在2M电阻处接一个精密电压参考源电压幅值为V1(最好幅值在250mv)，这样在压电陶瓷没有接入的时候，你的AD检测的应该是这个基准电压，对应一个AD量化值A1，接入压电陶瓷后，施加一个压力就会产生电压，正接压电陶瓷产生一个正电压V2，此时输入到运放的电压就是V1+V2，AD量化值为A2 反接压电陶瓷产生一个负电压V3，此时输入到运放的电压就是V1-V2，AD量化值为A3 再来比较一下实时量化值和标准值A1的比较就知道是正接还是反接这个方法类似于上拉，提高抗干扰，这种微弱信号的检测不建议用358这类普通运放，应该选用精密运放，同时PCB的Layout也要注意信号的完整性，地，电源的结构，寄生参数的考虑

love1 · 发表于 2020-10-28 14:44

是的，建议换一个好点的运放

nut1 · 发表于 2020-10-28 14:52

要用单极性运放

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