- 文献综述及主要参考文献
（1）冲击波压力测量方法研究及国内外发展状况
目前冲击波压力测量具有十分重要的意义，由于化爆所产生的压力作用时间很短, 要求测压系统具有足够动态特性及测量范围0.02MPa~70MPa。工作带宽大于40kHz，常用的传感器有压阻式及压电式两种。在实际应用中压电式使用较为广泛。
压电式冲击波测量传感器有两种:一是高阻抗输出;二是低阻抗输出。高阻抗输出的传感器在构成测量系统时需配置高阻抗输入的二次仪表电荷放大器。冲击波压力场测量一般要求多点测量, 且输出电缆线较长, 因压电测量系统共性问题, 实际应用较少。低阻抗输出的压电式冲击波测量传感器实际上是在高阻输出的传感器内封装了阻抗变换器, 如kistler211BE、206E, 这类传感器在使用时, 其输出电缆与被测信号的频率分量有关, 当高频分量较丰富时, 要求配接的电缆长度较短, 高频分量不多时, 可适当增加电缆长度。这类传感器输出量是电压, 其灵敏度由生产厂家给定。在使用中, 由于测试环境多变性及所用电缆长度均会引起灵敏度之变化, 给测量带来严重的误差。另一方面, 由于压电测量系统固有特性不宜采用静态校准确定系统工作灵敏度, 且对那些高精度、寿命有限的昂贵传感器更不宜采用静态校准。为能准确地测量冲击波压力, 需对这类传感器的设计进行必要的研究。为此引入IEPE传感器。
- IEPE传感器研究及国内外发展状况
IEPE是指一种自带电量放大器或电压放大器的加速度传感器。IEPE是压电集成电路的缩写。商业产品的压电传感器加装内置电路可追溯到六十年代后期，70，80年代奇石乐，PCB，恩德福克都有生产这类传感器，而PCB则称这类传感器为ICP型。行业内也都不同程度上用ICP代指带内置电路的压电传感器。1990年前后带内置电路的压电传感器逐渐显示出其使用方便的特性，并被用户市场所看好。PCB将ICP注册为他们公司带内置电路传感器的商品名，行业内就提出用IEPE来命名这类传感器，逐渐IEPE已被各公司(包括PCB)所接纳。而在国内行业对这一背景不很了解，加上国内用PCB产品不少，因此仍有很多人用ICP来指这类传感器。
IEPE中集成了灵敏的电子器件并使其尽量靠近传感器，以保证更好的抗噪声性易于封装。由加速度传感器产生的电量是很小的，因此传感器产生的电信号很容易受到噪声干扰，需要用灵敏的电子器件对其进行放大和信号调理。IEPE加速度传感器带有一个放大器和一个恒流源。电流源将电流引入加速度传感器。加速度传感器内部的电路使它对外表现的像一个电阻。传感器的加速度和它对外表现出的电阻成正比。因此传感器返回的信号电压和加速度也成正比。一般来讲IEPE动态压力传感器输出的是电信号mV或者电流信号mV。可以根据系数mV/Kpa或PSI换算成压强。最终的读数是压强。IEPE动态力传感器系数mV/N或KN。读数是力值。目前市场上提供IEPE技术的有几个公认的品牌。各公司之间的产品重要区别是激励传感器所需的电流不同。一般情况下这些传感器所需的电流是4mA，采用4~20mA恒流源供电，输出及输入为共用二线制，输出为电压信号。
IEPE主要包括压电敏感芯体，恒流源电路，阻抗变换器电路，有一些还包括滤波电路和A/D转换电路等。本课题重点研究恒流源电路设计，阻抗变换器设计以及准静态校准方法。
- 恒流源电路研究及国内外发展状况
恒流源的作用是利用器件对电流进行反馈，动态调节设备的供电状态，从而使得电流趋于恒定。通过得到电流有效形成反馈，从而建立恒流源。利用一个电压基准，在电阻上形成固定电流。
从压电敏感芯体产生的信号是高阻抗的电荷信号，等效为高阻抗且输出信号微弱的电荷源;而高阻抗的电荷信号很难被通用电量读数装置读取，所以压电传感器输出的高阻电荷信号必需转化成低阻抗的电压信号。传感器输出信号的温度漂移是一定要抑制的,因此 实际应用中大部分传感器需要恒流供电才能获得良好的温度特性。构成恒流源的方法有很多种, 如何用尽量少的器件来获得精密恒流源是很重要的, 较少的器件可以提高恒流源的稳定性与可靠性。
最简单的电压基准，就是稳压二极管，利用稳压二极管和一只三极管，可以搭建一个更简易的恒流源。TL431是另外一个常用的电压基准，利用TL431搭建的恒流源，其中的三极管替换为场效应管可以得到更好的精度。利用三端稳压构成恒流源，也有非常好的性价比。但是这种结构的恒流源，不适合太小的电流，因为这个时候，三端稳压自身的维持电流会导致较大的误差。
能够进行电流反馈的器件，还有电流互感器，或者利用霍尔元件对电流回路上某些器件的磁场进行反馈，也可以利用回路上的发光器件（例如光电耦合器，发光管等）进行反馈。这些方式都能够构成有效的恒流源，但更适合大电流等特殊场合，
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