傳感器的匹配技術

不同傳感器的輸出阻抗不一樣，有的傳感器的輸出阻抗特別大，如壓電陶瓷傳感器， 輸出阻抗可高 達 108 Ω；有的傳感器的輸出阻抗比較小，如電位器式位移傳感器，阻抗僅為 1 500Ω。一般對于高阻抗的傳感器，通常用場效應管或運算放大器來實現匹配；對于低的傳感器，在交變輸入時，往往可采用變壓器匹配。

高輸入阻抗放大器

很多傳感器的輸出阻抗都比較高，比如力敏傳感器，電容傳感器等。要使此類傳感器在輸入到測量系統時信號不產生誤減，實現高精度的測量 ，需要傳感器和輸入電路必須很匹配 ，也就是要求測量電路具有很高的輸入阻抗。下面介紹幾種高輸入阻抗放大器的例子。

自舉反饋型高輸入阻抗放大器

自舉反饋型高 輸入阻抗放大器的原理圖如圖 16-1所示。從電路可以看出，電路是一個跟隨電路。雖然場效應管電路可以用自生偏置來獲得靜態工作電壓，但是為了使之能工作在線性區，通常用分壓電路來獲取靜態工作電壓。該類型阻抗放大器就是采用R₂和R₃通過R₁耦合作為場效應管的偏置電壓。由于該電路是跟隨器，場效應管FET的源極電壓和柵極電壓大小近似相等，而且相位也相同。所以該電路不會因為加了R₂和R₃而降低場效應管的輸入阻抗。另一方面 ，當交變信號U_i 通過電容C₁耦合到電阻 R₁的一端，由于場效應管的源極和柵極電壓近似相等，所以這個信號通過自舉電容C₂ 耦合到電阻R₁的另一端，這樣R₁兩端的電壓就接近相同，所以流入尺的電流很小，同樣也保證了場效應管的輸入阻抗不會因為增加了分壓電阻 而有所降低。為了獲得較好的自舉效果， 自舉電容C₂必須要 足夠大。通常R₁兩端電壓的相位相差應小于0.6°，這樣就要求C₂的容抗與R₂//R₃的比值應小于1%。