05.09.2013 Views

2.3 Relaxatie-oscillator

2.3 Relaxatie-oscillator

2.3 Relaxatie-oscillator

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Een andere manier om kracht te meten is door de spanning te meten die een PZT-sensor (figuur 2.4)<br />

opwekt als de aangelegde kracht erop verandert 2 . Deze spanning ontstaat door ionen die een andere<br />

plaats innemen in het kristal ten gevolge van een kracht.<br />

<br />

Figuur 2.4 PZT-sensor<br />

<br />

Willen we de spanning meten die een PZT-sensor opwekt, dan moet het meetcircuit een erg hoge ingangsimpedantie<br />

hebben. We kunnen op deze manier echter niet een onveranderende kracht (statisch)<br />

meten, omdat er altijd heel kleine lekstromen zijn. Ook als op deze statische kracht een wisselende<br />

kracht gesuperponeerd wordt (dynamisch), is deze meetmethode ongeschikt, omdat over een langere<br />

tijd de statische kracht vanwege lekstromen uit het meetsignaal verdwijnt. We moeten dus een andere<br />

methode vinden als we met een PZT-sensor statische kracht willen meten.<br />

2.1.2 PZT-sensor als krachtsensor<br />

Voor het bepalen van krachtverloop op een PZT-sensor meten we daarom niet de opgewekte spanning,<br />

maar de resonantiefrequentie. Deze neemt af bij belasting 3 . Het ligt dus voor de hand een <strong>oscillator</strong>schakeling<br />

te nemen waarin de PZT-sensor als frequentiebepalend element wordt opgenomen.<br />

2.2 Oscillatoren<br />

Er zijn twee belangrijke klassen van <strong>oscillator</strong>en: harmonische <strong>oscillator</strong>en (figuur 2.5) en relaxatie<strong>oscillator</strong>en<br />

(figuur 2.6). Harmonische <strong>oscillator</strong>en met een kristal hebben als eigenschap dat er een<br />

interne en periodieke uitwisseling van energie plaatsvindt, zoals bijvoorbeeld bij een spoel in serie met<br />

een condensator mogelijk is. Bij relaxatie-<strong>oscillator</strong>en wordt er steeds omgeschakeld tussen twee a-stabiele<br />

toestanden, waarin het tijdbepalende element gevormd wordt door bijvoorbeeld een RC-tijd.<br />

-<br />

+<br />

Figuur 2.5 Principeschema<br />

harmonische osicllator (Pierce)<br />

Figuur 2.6 Principeschema<br />

relaxatie-<strong>oscillator</strong><br />

-<br />

+<br />

11

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!