Piezokraftaufnehmer?

Hi!

Ich suche ein paar Infos zu Piezokraftaufnehmer. Ursprünglich hätt ich ja an die benachbarte ET-Newsgroup gedacht, aber dort gehts offenbar eher um Haushaltselektrik und co. Daher erlaub ich mir, hier auch zu fragen :)

Bei der Auslegung eines Piezokraftaufnehmers sind mir in den Unterlagen zwei verschiedene Ersatzschaltbilder untergekommen, die meinem Eindruck nach nicht gleich sind, offenbar habe ich da etwas nicht richtig verstanden? Auszulegen ist jedenfalls eine Konfiguration inkl. einem fixen Verstärker (V=100), als Signal soll die Spannung entsprechend die Kraft auf den Piezo anzeugen.

In einer gefundenen Variante ist der Piezo selbst als als Widerstand und Kondensator - mit spezifischem Widerstand bei 10^10 bis 10^14 Ohm, bzw. durch die Kontaktplatten mit Geometriedaten und Permitivität entsprechend dem Piezokristall dargestellt, d.h.im Schaltbild erscheinen Piezo als Stromquelle, parallel zu R und C. Als Formel für die max. Spannung wird U = kF/C angegeben. R und C ergeben sich also aus der Geometrie des Piezos.

Andere Unterlagen beschreiben den Piezo als Stromquelle, die abgetastet wird. Das Signal wandert in einen invertierenden Differenzvorverstärker, wo ein R und C parallel als Gegenkopplung dienen. Hier wird obige Formel U = kF/C nur als Idealform für R "gegen Unendlich" angegeben, wobei ich den Text so interpretiere, als müsste R und C im praktischen Fall gewählt und eingebaut werden.

Könnte mir da jemand auf die Sprünge helfen?

HC

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Hans-Christian Grosz
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Hans-Christian Grosz schrieb:

Piezoaufnehmer produzieren bei Aussteuerung eine Ladung. Du solltest dich mit einem >Ladungsverstärker befassen.

- Udo

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Udo Piechottka

Ich vermute, dass es auf die Art der Messung ankommt:

- Wenn dynamische Lasten (z.B. Körperschallmessung) vorliegen, erzeugt der Piezo eine Wechselspannung.

- Wird der Piezo genutzt, um statische Lasten zu messen, dann baut sich die Spannung sehr schnell ab (durch den endlichen Innenwiderstand des Piezos), dann wird er als kapazitiver und ohmscher Widerstand betrachtet

Gruß, Ralf.

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Ralf Pfeifer

Die zweite Variante gef=E4llt mir deutlich besser und scheint auch wahrheitsn=E4her zu sein. Eigentlich ist der Piezo ein Element, der abh=E4ngig von der Kraft (nahezu proportional) Elektronen freisetzt. Wenn man diese in einen Kondensator leitet, dann ergibt sich genau die oben angegebene Spannung. Leider flieses die Elektronen =FCber den Innenwiderstand ab, so da=DF sich die Spannung bei statischer Belastung wieder abbaut. Die Parameter R und C sind nat=FCrlich abh=E4ngig von Materialien und Verschaltungen unterschiedlich und individuell, das ist aber das Problem von allen Simulations- parametern.

Deswegen sind Piezos eigentlich nur zum Messen von dynamischen wechselnden Lasten wirklich geeignet. Statische Lasten k=F6nnen nur abgesch=E4tzt werden, wenn das Beobachtermodell sehr gut mit der Realit=E4t =FCbereinstimmt.

mfg

Josef

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josef.steuer

Hallo Hans-Christian

Die Fa. Kistler ist Hersteller von diversen Piezo-Aufnehmern.

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Die haben, glaube ich, ganz gute Beschreibungen vom Prinzip.

Gruß Hans-Georg

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Hans-Georg Finger

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