ピエゾフィルム回路

質問

ピエゾフィルムを使用して、振動などを計測する回路を製作しています．
メーカーの資料(添付図)をもとに回路を試作しました．
ピエゾフィルムの静電容量は0.7nFなので、取りあえずC=7500pFのコンデンサを選定しました．R1は330Ωの炭素被膜抵抗を選定しました．
センサに力を加えながら、この回路の出力をオシロで確認すると、反応がありませんでした．
試しにR1を除去すると、添付図のような交流?のような波形が現れ、センサに力を加えると山の高さが上下し、一応、センサの出力が読み取れてることがわかりました．
上記をふまえて質問させていただきます．
1) R1の抵抗をつけると波形に変化がなかったのは、抵抗値の選定がおかしいのでしょうか?
2) ピエゾの出力は正弦波なのでしょうか?直流のまっすぐな信号では出力されないのでしょうか?

以上、お分かりになられる方がいらっしゃいましたら、ご教授宜しく御願い致します．

回答No.2

tadys · ベストアンサー

1) R1の抵抗をつけると波形に変化がなかったのは、抵抗値の選定がおかしいのでしょうか?
330オームでは抵抗値が低すぎてアンプのゲインが低すぎるので出力が出ないのです。
抵抗値としては数100ｋΩ～数MΩ程度が適当です。
抵抗には低ノイズのものを使用する必要が有ります。

オペアンプとしては、入力バイアス抵抗がpA(ピコアンペア)オーダーのものを使用する必要が有ります。
こちらを参考に
http://www.njr.co.jp/products/semicon/PDF/NJU7029_J.pdf
https://www.akashi.ac.jp/lib/siryou/k49/49_076.pdf

2) ピエゾの出力は正弦波なのでしょうか?直流のまっすぐな信号では出力されないのでしょうか?
出力されている信号の周波数を計ってみましたか？
おそらく、それは電灯線からの誘導（50Hz又は60Hz）です。
抵抗が無いため、アンプのゲインが最大になっています。

お礼

ご回答ありがとうございます．
オペアンプはありあわせのもの(入力バイアスが100nAもありました)を使用していましたので、NJU7029を手配いたしました．
届き次第テストしてみます．

回答No.1

shintaro-2

>1) R1の抵抗をつけると波形に変化がなかったのは、抵抗値の選定がおかしいのでしょうか?

そうなんでしょう。

>2) ピエゾの出力は正弦波なのでしょうか?直流のまっすぐな信号では出力されないのでしょうか?

本来は
与えられた機械圧力に応じてDC電圧が発生するだけです。
それが証拠に、センサを触ると山が上下しているわけです。

R1の除去により、単に発振回路を構成したのだと思います。
インバータによる発振ではないので、そもそも矩形波にはなりません

お礼

ご回答ありがとうございます。
抵抗を10MΩにしたところ 1)の問題は解消致しました。
しかし、波形は以前のままでした。
他に考えられる要因はないでしょうか?