电荷放大器英文解释翻译、电荷放大器的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 charge amplifier; charge-amplifier

分词翻译：

电的英语翻译：

electricity
【计】 telewriting
【化】 electricity
【医】 Elec.; electricity; electro-; galvano-

荷的英语翻译：

carry on one's shoulder; grateful; lotus

放大器的英语翻译：

amplifier; magnifier
【计】 amplifier; expandor; recording amplifier
【化】 amplifier
【医】 amplifier

专业解析

电荷放大器（Charge Amplifier）是一种专门用于将高阻抗电荷源（如压电传感器）输出的微弱电荷信号转换为低阻抗电压信号的电子仪器。以下是基于汉英词典视角的详细解释：

一、术语定义（中英对照）

中文：电荷放大器
英文：Charge Amplifier

核心功能：将传感器输出的电荷量（Q）转换为与之成正比的电压信号（V），满足关系式：

$$ V_{out} = -frac{Q}{C_f} $$ 其中 ( C_f ) 为反馈电容值。

二、工作原理

电荷放大器通过积分电路实现信号转换：

输入级：采用高输入阻抗运算放大器（如JFET或MOSFET输入型），避免电荷泄漏。
反馈回路：核心组件为反馈电容（( C_f )）和反馈电阻（( R_f )），构成积分器结构，将输入电荷累积为电压输出。
抗干扰设计：内置低通滤波器抑制高频噪声，适用于振动、声学等动态测量场景。

三、关键特性

高输入阻抗（>1 TΩ）：避免加载效应，确保压电传感器输出电荷无损耗。
宽频带响应：典型带宽0.1 Hz–100 kHz，覆盖机械冲击、超声波检测等应用需求。
可调增益：通过更换 ( C_f ) 值调整灵敏度（单位：mV/pC），例如 ( C_f ) = 100 pF 时增益为10 mV/pC 。

四、典型应用领域

工业监测：旋转机械振动分析（如轴承故障诊断）。
声学测量：麦克风及水听器信号调理。
材料测试：压电力显微镜（PFM）的纳米级力电信号转换。

权威参考文献

Kistler Instrument Corp. Charge Amplifiers: Principles and Applications. 链接
IEEE Transactions on Instrumentation. Design of Low-Noise Charge Amplifiers for Piezoelectric Sensors. DOI: 10.1109/TIM.2020.3014561
PCB Piezotronics. Fundamentals of Charge and IEPE Measurement. 链接
《传感器与微系统》：压电传感系统中电荷放大器的噪声抑制技术研究，2022, 41(8): 12-15.

网络扩展解释

电荷放大器是一种用于放大微弱电荷信号并将其转换为可测量电压的电子设备，主要应用于高精度传感和检测领域。以下是其核心要点：

1.定义与功能

电荷放大器通过电路设计将微小的电荷信号（如毫伏级）转换为可读电压信号，同时减少噪声干扰。其核心功能包括：

电荷-电压转换：利用反馈电容将输入电荷积分成电压输出，增益由反馈电容值决定。
信号放大：适用于压电传感器等产生的微弱电荷信号，提升信噪比。

2.工作原理

积分器原理：输入电荷通过反馈电容积分，输出电压与总输入电荷成正比。
电路结构：通常包含前置放大器（高输入阻抗）、积分器（反馈电容）和后级放大器，确保信号稳定性和增益调节。

3.关键特点

高增益与低噪声：适合处理pA级微弱电流信号。
快速响应：实时检测动态信号，如震动或冲击。
阻抗匹配：适配高阻抗传感器（如压电材料），减少信号衰减。

4.应用领域

压电传感：测量压力、振动或加速度（如工业设备监测）。
科学仪器：粒子探测器、质谱仪、天文学观测中的电荷信号处理。
环境适应：适用于高温或狭窄空间中的传感器信号放大。

5.设计考量

输入阻抗：需极高（如10¹²Ω以上）以避免信号损失。
低偏置电流：防止干扰微弱信号（如采用静电型运放OPA128）。

通过以上设计，电荷放大器在精密测量中实现了高灵敏度和可靠性，成为传感器信号处理的关键组件。