高分辨率充放電式差分電容傳感器研究.pdf

1、高精度電容位移傳感技術(shù)是高精度靜電懸浮加速度計/慣性傳感器的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文對面向空間慣性傳感器應(yīng)用的充放電式差分電容傳感電路進(jìn)行研究，給出了充放電式電容傳感電路的設(shè)計原理，計算了充放電式傳感電路各項噪聲的來源，詳細(xì)分析了各個元器件的性能及參數(shù)對傳感電路性能的影響，建立了完整的電路噪聲模型，對實際傳感電路進(jìn)行了靈敏度標(biāo)定與噪聲測試，在0.1Hz處實測電容分辨率達(dá)到了約6×10-7 pF/Hz1/2，達(dá)到預(yù)期分辨率的數(shù)量級。
　　

2、首先，本文對充放電式差分電容傳感電路的基本原理進(jìn)行了介紹。充放電式差分電容傳感電路主要包括載波發(fā)生器模塊、傳感探頭模塊、跨阻放大器模塊。本文對各模塊的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析，給出了該電路的理論靈敏度系數(shù)。
　　其次，本文對充放電式電容位移傳感電路的噪聲進(jìn)行了詳細(xì)計算。充放電式電容位移傳感電路的噪聲主要來源分為充放電電流噪聲與跨阻放大器的噪聲，本文分別對這兩部分的噪聲進(jìn)行了詳細(xì)的計算，對寄生電容對理論靈敏度系數(shù)的影響進(jìn)行了評估，給