典型的壓電傳感器包含一片PZT-5A陶瓷材料的圓盤,，在其表面有金屬化電極,。把導(dǎo)電環(huán)氧樹脂涂到電極上，就可把外部導(dǎo)線連到傳感器,。絕緣粘合劑把組件連到待測(cè)結(jié)構(gòu),，并把傳感器和接地參考電位隔離開(kāi),。圓盤面朝預(yù)期加速方向,。把壓電圓盤安裝在目標(biāo)結(jié)構(gòu)上后，它可產(chǎn)生與盤的極化方向平行作用的力成正比的電壓,，由此充當(dāng)簡(jiǎn)單的力敏傳感器兼加速計(jì),。壓電圓盤的電容性阻抗在低頻時(shí)呈現(xiàn)很大的電抗，使圓盤及其接線易受周圍電氣設(shè)備和電源線產(chǎn)生的干擾影響,。把傳感器放在偏遠(yuǎn)位置,，就需要屏蔽式互聯(lián)電纜，但即使是采取了屏蔽,，在消除共模信號(hào)方面也不是完全有效,，這是因?yàn)樵趫A盤的導(dǎo)電面仍然會(huì)發(fā)生噪聲拾取。

　　一種提取傳感器信號(hào)的方法是采用儀表放大器，它只放大傳感器產(chǎn)生的電位,，并抑制在傳感器各端子出現(xiàn)的共模耦合噪聲電位,。

　　典型的微型壓電圓盤傳感器的直徑是0.125英寸，厚0.0075英寸,，呈現(xiàn)的電容量約為500pF,。如果測(cè)量應(yīng)用需要對(duì)10Hz或低于10Hz的力激勵(lì)頻率作出動(dòng)態(tài)響應(yīng)，則傳感器的輸出電抗范圍達(dá)到數(shù)十MΩ,。該電路的印制電路板絕緣基板和環(huán)境濕氣對(duì)放大器的輸入電阻造成了約為10MΩ的實(shí)際限制,。

　　必須仔細(xì)選擇絕緣材料

并應(yīng)用保護(hù)電位，并且必須使用具有PA級(jí)輸入偏置電流的放大器,。否則,，傳感器的電容和放大器的輸入偏置電流電阻器會(huì)在施加到儀表放大器的信號(hào)上造成相移。為了做到無(wú)需保護(hù)和精心制作滿足要求的絕緣,，圖1中的電路使用的儀表放大器帶有反饋,，以便測(cè)量傳感器的短路電流而不是其開(kāi)路電壓。傳感器和信號(hào)接地之間的共模電壓(V_CM)來(lái)自附近的噪聲源,，而后者又來(lái)自雜散電容耦合,。以下公式把傳感器的輸出電流i和它的開(kāi)路輸出電壓E_S關(guān)聯(lián)起來(lái)：

　　其中A代表IC₁的電壓增益，圖1中的R=R₁=R₂,。電阻器R₁和R₂為IC₁（INA121儀表放大器）提供反饋和輸入偏置電流返回路徑,，而電阻器R_G設(shè)定放大器的增益。INA121的 0.5pA輸入偏置偏移電流在其10MΩ反饋電阻器兩端產(chǎn)生5mV電壓偏移,。放大器增益為 500時(shí),，IC₁的輸出偏移等于2.5 mV。放大器IC₂為TL081型,，提供單位增益信號(hào)反相,。

　　如果2A+1>>2RjwC_S，則i≈jwC_SE_S,，放大器IC₁的輸入電壓V_I消失,，這是因?yàn)榉糯笃鞯妮斎攵顺洚?dāng)了傳感器兩端的實(shí)際短路。把由儀表放大器和反相放大器的輸出,、兩個(gè)反饋電阻器以及儀表放大器的輸入端子（其電位差為零）組成的環(huán)路周圍的電壓求和,，得eO=jwR_CE_S，其中eO代表IC₁的輸出,，也是IC₂輸出的負(fù)值,。

　　基于運(yùn)算放大器的積分器IC₃在其輸出端為E_S提供值，即下式中的E',。

　　對(duì)于圖1中的元件值,，IC₁提供的增益為500。電阻器R₁和R₂等于10 MΩ,，壓電傳感器的電容測(cè)量值為500pF,。對(duì)于最高頻率10Hz，總量2RwC_S=0.6<<2A+1=501,，并且傳感器的輸出E_S 以E'的形式出現(xiàn),，沒(méi)有相位誤差。該電路能測(cè)量準(zhǔn)靜態(tài)力變化,。它在C₁上保持電荷的能力對(duì)電路的頻率響應(yīng)造成了最終限制,。