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文檔簡介
1、壓電加速度傳感器是振動與沖擊測量的核心部件,在現(xiàn)代工業(yè)和自動化生產(chǎn)過程中具有非常重要的作用,特別是在精度、長時間穩(wěn)定性等方面具有獨到之處。壓電加速度傳感器可以看作是能產(chǎn)生電荷的高內(nèi)阻發(fā)電元件,其產(chǎn)生的電荷量很小,而一般的測量電路的輸入阻抗較小,壓電片上的電荷通過測量電路時會被輸入電阻迅速泄漏而引入測量誤差。因此壓電加速度傳感器要有與之配套的測量電路一起使用,否則其使用就要受到很大的限制。 電荷放大器是目前最常用的壓電加速度傳感器
2、的測量電路,它能得到與輸入電荷成比例的電壓輸出,其特點之一就是傳感器的靈敏度與電纜長度無關。本文提出了一種用集成芯片來取代大量分離元件的電荷放大器的設計方法,所設計的電荷放大器由電荷轉(zhuǎn)換級、歸一化放大級、高低通濾波級、輸出級、穩(wěn)壓電源和過載指示級等六個部分組成。并在電荷轉(zhuǎn)換部分的靈敏電容的切換和輸出放大級的增益切換電路中提出一種程控方法解決的方案,并進行了詳細的理論分析,從而解決了手動調(diào)節(jié)容易給系統(tǒng)帶來誤差和干擾的問題。同時本文對電路系
3、統(tǒng)中存在的干擾信號及引入的誤差作了細致的理論分析,并采取了相關的辦法進行解決。最后,和標準的電荷放大器的性能進行對比,驗證了本設計的可行性。 作者完成的主要工作包括:(1)通過對壓電加速度傳感器的測量電路的各種實現(xiàn)方案的深入調(diào)研,提出了一種用集成芯片取代大量分離元件的電荷放大器的實現(xiàn)方案;(2)制作了完整的電路板;(3)在電荷轉(zhuǎn)換部分的靈敏電容的切換和輸出放大級的增益切換電路的實現(xiàn)上提出了程控的方案;(4)進行了實驗驗證,給出了
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