一種加速度計(jì)伺服電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于傳感器制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種加速度計(jì)伺服電路。
【背景技術(shù)】
[0002]石英撓性加速度計(jì)是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件之一，是測(cè)量線加速度的高精度傳感器，它的重要性已越來(lái)越為人們所理解。以加速度計(jì)為核心的慣導(dǎo)系統(tǒng)在工作時(shí)不受無(wú)線電波的干擾，也不受氣候和磁差的影響，而且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、精度和靈敏度高、穩(wěn)定性好、功耗小、成本低等特點(diǎn)，不僅可廣泛地應(yīng)用于航天、航空、慣性導(dǎo)航等領(lǐng)域，而且越來(lái)越多的應(yīng)用在石油、建筑等多個(gè)民用領(lǐng)域，潛在需求量較大，具有巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，石英撓性加速度計(jì)在傾斜儀、水平儀、石油測(cè)井、隧道開(kāi)鑿、精密慣性定位測(cè)量、地質(zhì)檢測(cè)、自然災(zāi)害預(yù)防等方面的需求量逐年增加，尤其是在野外作業(yè)，急需低功耗、低噪聲、大過(guò)載的加速度計(jì)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低功耗、低噪聲、大過(guò)載的加速度計(jì)伺服電路。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種加速度計(jì)伺服電路，其特征在于:包括一表頭、一伺服放大器，所述表頭電聯(lián)接所述伺服放大器;所述表頭包括一差動(dòng)電容組件，一力矩器組件電聯(lián)接所述差動(dòng)電容組件;所述伺服放大器包括一穩(wěn)壓電路、一前置變換放大器、一反饋?zhàn)枞菥W(wǎng)絡(luò)、一跨導(dǎo)補(bǔ)償放大器，所述穩(wěn)壓電路、所述反饋?zhàn)枞菥W(wǎng)絡(luò)分別電聯(lián)接所述前置變換放大器，所述前置變換放大器電聯(lián)接所述跨導(dǎo)補(bǔ)償放大器，所述跨導(dǎo)補(bǔ)償放大器電聯(lián)接所述反饋?zhàn)枞菥W(wǎng)絡(luò);所述差動(dòng)電容組件與所述前置變換放大器電聯(lián)接;所述跨導(dǎo)補(bǔ)償放大器的輸出端電聯(lián)接所述力矩器組件。
[0005]優(yōu)選的，所述前置變換放大器包括一三角波發(fā)生器、一差動(dòng)電容檢測(cè)器、一電流積分器、一運(yùn)算放大器，所述三角波發(fā)生器、差動(dòng)電容檢測(cè)器、電流積分器、運(yùn)算放大器依次順序電聯(lián)接;所述運(yùn)算放大器電聯(lián)接所述跨導(dǎo)補(bǔ)償放大器;所述差動(dòng)電容組件與所述三角波發(fā)生器電聯(lián)接。
[0006]優(yōu)選的，所述三角波發(fā)生器包括一偏置電路、一恒流源及其轉(zhuǎn)換電路、一輸出電路，所述偏置電路、恒流源及其轉(zhuǎn)換電路、輸出電路依次順序電聯(lián)接;所述穩(wěn)壓電路電聯(lián)接所述恒流源及其轉(zhuǎn)換電路;所述輸出電路電聯(lián)接所述差動(dòng)電容檢測(cè)器;所述差動(dòng)電容組件與所述偏置電路電聯(lián)接。
[0007]優(yōu)選的，所述穩(wěn)壓電路為電阻分壓式。
[0008]優(yōu)選的，所述穩(wěn)壓電路為雙路電阻分壓式穩(wěn)壓電路。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的靜態(tài)功耗電流小于9mA、噪聲小于3 mV、最大輸出電流達(dá)到80mA，可滿(mǎn)足野外作業(yè)時(shí)對(duì)供電方面的需求;它可以將現(xiàn)有技術(shù)中的伺服電路完全取代，使加速度計(jì)精度更高，穩(wěn)定性更好;對(duì)于推動(dòng)整個(gè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力起到很強(qiáng)的促進(jìn)作用，同時(shí)可以帶動(dòng)周邊相關(guān)行業(yè)的發(fā)展;其低功耗、低噪聲、大量程等特點(diǎn)，可大大拓寬該產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，該項(xiàng)目的相關(guān)技術(shù)的研制成功，將拓寬加速度計(jì)電路的應(yīng)用范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)框圖。
[0011]圖中標(biāo)記為:
[0012]1、表頭;11、差動(dòng)電容組件;12、力矩器組件;2、伺服放大器;21、穩(wěn)壓電路；
[0013]22、前置變換放大器;221、三角波發(fā)生器;2211、偏置電路；
[0014]2212、恒流源及其轉(zhuǎn)換電路;2213、輸出電路;222、差動(dòng)電容檢測(cè)器；
[0015]223、電流積分器;224、運(yùn)算放大器;23、反饋?zhàn)枞菥W(wǎng)絡(luò);24、跨導(dǎo)補(bǔ)償放大器。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述:
[0017]實(shí)施例一
[0018]如圖1所示，一種加速度計(jì)伺服電路，包括表頭1、伺服放大器2，表頭1電聯(lián)接伺服放大器2;表頭包括差動(dòng)電容組件11、力矩器組件12，力矩器組件12電聯(lián)接差動(dòng)電容組件11;伺服放大器2包括雙路電阻分壓式穩(wěn)壓電路21、前置變換放大器22、反饋?zhàn)枞菥W(wǎng)絡(luò)23、跨導(dǎo)補(bǔ)償放大器24，雙路電阻分壓式穩(wěn)壓電路21、反饋?zhàn)枞菥W(wǎng)絡(luò)23分別電聯(lián)接前置變換放大器22，前置變換放大器22電聯(lián)接跨導(dǎo)補(bǔ)償放大器24，跨導(dǎo)補(bǔ)償放大器24電聯(lián)接反饋?zhàn)枞菥W(wǎng)絡(luò)23;差動(dòng)電容組件11與前置變換放大器22電聯(lián)接；
[0019]前置變換放大器22包括三角波發(fā)生器221、差動(dòng)電容檢測(cè)器222、電流積分器223、運(yùn)算放大器224，三角波發(fā)生器221、差動(dòng)電容檢測(cè)器222、電流積分器223、運(yùn)算放大器224依次順序電聯(lián)接；
[0020]三角波發(fā)生器包括偏置電路2211、恒流源及其轉(zhuǎn)換電路2212、輸出電路2213，偏置電路2211、恒流源及其轉(zhuǎn)換電路2212、輸出電路2213依次順序電聯(lián)接;雙路電阻分壓式穩(wěn)壓電路21電聯(lián)接恒流源及其轉(zhuǎn)換電路2212;輸出電路2213電聯(lián)接差動(dòng)電容檢測(cè)器222;
[0021]反饋?zhàn)枞菥W(wǎng)絡(luò)23電聯(lián)接運(yùn)算放大器224，運(yùn)算放大器224電聯(lián)接跨導(dǎo)補(bǔ)償放大器24，跨導(dǎo)補(bǔ)償放大器24電聯(lián)接反饋?zhàn)枞菥W(wǎng)絡(luò)23;差動(dòng)電容組件11與偏置電路2211電聯(lián)接。
[0022]參看圖1，石英撓性加速度計(jì)由表頭1和伺服放大器2兩部分組成。石英撓性加速度計(jì)表頭1是由差動(dòng)電容組件11(石英擺片)和力矩器組件12(貼在其上的一對(duì)力矩器線圈)構(gòu)成的，而伺服電路的一個(gè)重要的功能，是把加速度表頭中的差動(dòng)電容組件11電容量的變化，高保真地轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓或電流信號(hào)輸出。
[0023]電容檢測(cè)端頭及力矩器組件12分別與伺服放大器2相連接。加速度伺服放大器構(gòu)成負(fù)反饋系統(tǒng)的電路，它把加速度計(jì)表頭的輸出變換成相應(yīng)的電流或電壓，經(jīng)放大、補(bǔ)償后加給力矩器組件12，以便使檢測(cè)質(zhì)量歸零，測(cè)量通過(guò)力矩器的電流便可精確地測(cè)量出加速度。
[0024]為了滿(mǎn)足電路高溫175°C環(huán)境溫度要求，將穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)為電阻分壓式。
[0025]反饋?zhàn)枞菥W(wǎng)絡(luò)23把伺服放大器2構(gòu)成負(fù)反饋系統(tǒng)的電路，加速度計(jì)表頭的輸出變換成相應(yīng)的電流或電壓，經(jīng)放大、補(bǔ)償后加給力矩器組件12，以便使檢測(cè)質(zhì)量歸零，測(cè)量通過(guò)力矩器組件12的電流便可精確地測(cè)量出加速度;調(diào)節(jié)反饋?zhàn)枞菥W(wǎng)絡(luò)23的阻容可調(diào)節(jié)閉環(huán)幅頻特性。
[0026]跨導(dǎo)補(bǔ)償放大器24是用來(lái)把加在其輸入端的電壓變換成輸出電流的電路，改變反饋?zhàn)枞?3網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，可以改變伺服放大器2的頻率特性。
[0027]三角波發(fā)生器221為差動(dòng)電容檢測(cè)器222提供隨時(shí)間