Voltaje no generado en el DMM y picos aleatorios en el osciloscopio

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Estoy trabajando con material piezoeléctrico conocido como PZT-P-43 Hoja de datos de MY PZT (por favor mira el rojo delineado).

Hasta ahora he estado tratando de encontrar la Energía que se está entregando a mi condensador de 100uF, pero estoy enfrentando algunos problemas sin precedentes. Mi circuito que he construido es

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Estoy usando un condensador de 100uF con un regulador de voltaje suministrado por + 10V y -10V a través de los rieles Ahora, mis problemas son:

1) A través del osciloscopio puedo observar picos aleatorios de alrededor de 15 mV a 50 mV sin generar ningún toque en el Piezomaterial. La forma de onda de estos picos se muestra a continuación:

2) Muy interesante, Mi DMM muestra un voltaje máximo de 340mV (se carga lentamente a este valor) sin CUALQUIER BOCADO en el Piezomaterial, a 340mV si empiezo a tocarlo aumenta muy lentamente pero se descarga de nuevo a 340mV. Por lo tanto, a 340 mV no se carga ni descarga automáticamente.

Nota: 1) Descubrí que si solo toco (con las manos desnudas) mi Piezomaterial a 340mV, se descarga y una vez que lo quito, lo recarga a 340mV. ¿Esto indica que la corriente está regresando al elemento piezoeléctrico a través del puente rectificador? y sí, mi puente rectificador funciona absolutamente bien.

2) Existe una cantidad continua de mV (3-5mV) sin tocar el piezomaterial.

3) Realmente busca una forma CORRECTA de calcular la Energía almacenada dentro del capacitor y la cantidad de energía producida por un solo toque.

    
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1 respuesta

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Intento escribir una respuesta, ya que los comentarios son muy difíciles de seguir.

  • Arregla el rectificador. Está mal conectado, el + y - son lo que estás midiendo, los puntos AC van al piezo.
  • Asegúrese de tener un buen rectificador. Los rectificadores estándar no funcionan bien. ¡Recuerde que un diodo tiene una caída de voltaje de 0.7V, lo que significa 700mV! Y tienes DOS diodos para pasar la energía, por lo que pierdes 1.4 V en el rectificador.
  • Primero elimina C1 totalmente. C1 es demasiado grande, si quieres medir picos piezo pequeños, C1 simplemente se los comerá. En resumen, la resistencia del piezo y del C1 hace que el filtro de paso bajo tenga una frecuencia de corte muy baja, en resumen: con el C1 probablemente no vea nada, a menos que pueda activar el piezo de forma mecánica.

Considerando todo esto, lo que puede ver en el osciloscopio es un desastre total, muy probablemente proveniente de los cables de prueba, el entorno o de la fuente de alimentación. (Es una buena idea usar una batería simple, de lo contrario, la PSU puede causar picos más grandes de lo que estás buscando).

Entonces, lo que debes hacer es:

  • olvida este circuito por un tiempo
  • conecte el piezo derecho al alcance
  • active el piezo, descubra cómo puede disparar el piezo para que produzca un pico de alrededor de 4V, o al menos 2V. Si no puedes activarlo para eso, no puedes seguir adelante. Cambie su diseño mecánico o su gatillo mecánico.
  • una vez que tenga al menos 2V, puede conectar el rectificador. Recuerde que los diodos estándar tienen una caída de voltaje de 0.7V, por lo tanto, después del rectificador, tendrá 2V-1.4V = 0.6V. No demasiado.
  • conecta C1. Apuesto a que consumirá toda la señal, así que quieres cambiar de C1 a 10uF o 1uF - escoge tan poco que aún puedas ver una señal en el visor, pero tan grande que la señal no vaya a zig-zag hacia arriba - baja demasiado, sino que tiene una pendiente simple.
  • Ahora tienes un dispositivo de recolección piezoeléctrico en funcionamiento, ¡genial! Para medir la potencia, necesita algo: una carga en la que mida la corriente (vea mi otra publicación en su otra pregunta) o una carga que consumirá la energía almacenada en C1 después de que finalice el disparo mecánico. ¿Cuánto tiempo puede la fuente de energía C1 para la carga depende de la cantidad de energía que C1 ha almacenado, que depende de la cantidad de energía que ha producido. Verá una pendiente de descarga exponencial del condensador y medirá el tiempo desde la parte superior hasta el 10% de la parte inferior.
  • ¿Cuánta energía significa esto realmente? Yo diría que puedes buscarlo en Google. De lo contrario no es totalmente importante, vea mi comentario sobre su otra pregunta. Lo importante es la cantidad de energía que puede tomar de la solución de recolección de energía piezo + completa. Medir el piezo en sí es solo una pequeña parte de toda la verdad.
respondido por el Gee Bee

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