压电式传感器产生的电荷量很小，而传感器本身的内阻很大，因此其输出信号十分微弱，这给后续测量电路提出了很高的要求。因此，压电式传感器需要先接入高输入阻抗的前置放大器，经阻抗变换后再采用一般的放大、检波电路处理，最终将信号输出到指示仪表或记录器。

前置放大器主要有两个作用：一是将压电式传感器的高输出阻抗变为低阻抗输出，二是将压电式传感器微弱电信号放大。

压电式传感器的前置放大器有两种：电压放大器和电容放大器。

（1）电压放大器

电压放大器的等效电路图如图3.40所示。使用电压放大器时，输出电压与电容C密切关联，而电容C由压电式传感器等效电容Ca、电缆形成的杂散电容CC和放大器输入电容Ci组成，即电缆电容和放大器输入电容对输出电压有影响。而Ca和Ci都较小，因此整个测量系统对电缆的对地电容CC十分敏感，电缆长度过长或位置变化都会对输出造成影响，从而影响仪器的灵敏度。因此，在使用时必须规定电缆的型号和长度，如果改变电缆型号和长度则必须重新标定和计算电压灵敏度，否则将产生测量误差。这一问题也可通过采用短的电缆以及驱动电缆来解决。

图3.40　压电式传感器接至电压放大器的等效图

（2）电荷放大器

电荷放大器是一个带有深度负反馈的高输入阻抗、高增益运算放大器。忽略传感器漏电阻及电荷放大器输入电阻时，其等效电路如图3.41所示。由于忽略电阻，因此，电荷为

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式中　ui——放大器输入端电压；

uy——放大器输出端电压，uy＝－Aui，A为电荷放大器开环放大系数；

Cf——电荷放大器反馈电容。

则放大器输出电压为

图3.41　电压式传感器接入电荷放大器等效电路

式（3.52）中，如果开环增益A足够大，则ACf≫（C＋Cf），式（3.52）可简化为

式（3.53）表明，当电荷放大器开环增益足够大时，电荷放大器的输出电压与传感器的电荷量成正比，与电荷放大器的反馈电容成反比，而与电缆的分布电容无关。因此，采用电荷放大器时，即使连接电缆长度很长或者电缆型号改变，仪器灵敏度都无明显变化，这对于小信号和远距离传输信号非常有利。电荷放大器在实际应用中使用较多。但是，与电压放大器相比，电荷放大器电路较复杂，价格也较贵。