Piezo para detectar baja frecuencia, baja tensión

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He estado tratando de detectar una señal de tensión muy baja de muy baja frecuencia con diferentes tipos de piezos (tipo pasatiempo, tipo pasatiempo incluido en una carcasa de plástico, tipo de micrófono de contacto blindado y tipo de película piezo flexible). La señal se genera a partir de una pequeña corriente de agua que pasa a través de una tubería de 2 "de diámetro.

Si coloco estos sensores en la tubería y mido la señal de CA directamente con mi osciloscopio, no puedo detectar una señal. Aunque no he podido hacer un análisis de frecuencia de la tubería de agua, supongo que el agua que pasa a través de la tubería a la frecuencia que estoy tratando de detectar es de < 10Hz. Además, el agua que pasa a través de la tubería crearía lo que yo llamaría "muy poca tensión".

Si elevo el agua a una cantidad "alta", la señal es fácilmente detectable: la frecuencia del agua es la que estimo entre 100 y 200 Hz y hay más tensión en la tubería.

También he creado un amplificador de voltaje para ver si puedo amplificar esta señal de baja tensión (indetectable) que mencioné al principio de este post. El amplificador parece que solo amplifica el ruido o la interferencia.

En resumen, creo que los piezos que tengo no pueden detectar una señal de baja tensión < 5Hz.

¿Alguien puede recomendar una manera de detectar < señal de baja tensión de 5Hz? Parece que los sensores ultrasónicos podrían ser una solución para este problema.

    
pregunta Thomas Wilk

2 respuestas

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Para detectar bajas frecuencias con un piezo requiere un amplificador de impedancia extremadamente alta, por ejemplo, si el elemento es 10nF, necesitaría algo del orden de 3-10M ohms.

Pruebe un op-amp CMOS de corriente de baja polarización con (digamos) resistencia de carga de 4.7M (paralela al piezo). Elija uno con la corriente de polarización < < 1nA (fácil, hay partes con < < 1pA).

Es posible que su circuito no sea lo suficientemente bueno para el uso práctico si la resistencia es mucho más alta que unos pocos M: la condensación del agua fría, por ejemplo, debería evitarse incluso al nivel de resistencia sugerido.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Para una respuesta de frecuencia amplia de un piezo, considere un Amplificador de carga en lugar de un amplificador de voltaje. La frecuencia de corte más baja viene dada por la relación de la resistencia y el condensador en el bucle de realimentación. El opamp debe ser de tipo JFET o CMOS de alta impedancia.

Para probar la etapa de entrada, recomiendo colocar el elemento piezoeléctrico en un elemento de altavoz y conducirlo a < 10 Hz para verificar la respuesta de frecuencia.

    
respondido por el jonnor

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