CN201749128U - 一种石英挠性加速度计的伺服电路 - Google Patents
一种石英挠性加速度计的伺服电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201749128U CN201749128U CN2010205055629U CN201020505562U CN201749128U CN 201749128 U CN201749128 U CN 201749128U CN 2010205055629 U CN2010205055629 U CN 2010205055629U CN 201020505562 U CN201020505562 U CN 201020505562U CN 201749128 U CN201749128 U CN 201749128U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- amplifier
- servo circuit
- compensator
- mutual conductance
- quartz flexible
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种石英挠性加速度计的伺服电路，伺服电路由调制解调变换放大器和跨导补偿放大器组成，调制解调变换放大器对表头输出的电信号调制、放大后输出电压信号至跨导补偿放大器，跨导补偿放大器输出电流信号至表头的摆组件。本实用新型由调制解调变换放大器和跨导补偿放大器组成，调制解调变换放大器主要完成差动电容的检测、并将与差动电容成正比的电流信号转换成电压信号，经放大后输入跨导补偿放大器的输入端，对信号进行补偿和校正，改善系统的动态和静态特性，并以恒流源形式输出给力矩器线圈以再平衡电流。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器件领域，尤其是一种石英挠性加速度计的伺服电路。
背景技术
加速度计是一种传感器件，它是导航系统的心脏。石英挠性加速度计是加速度计的一种，简称加表，是具有国际先进水平的新型高级传感器。它精度高，长期稳定性好，体积小，对加速度、速度、距离、摇摆、震动、倾斜等物理量非常敏感。
石英挠性加速度计伺服电路是为石英挠性加速度计配套的专用电路，近几年来，随着石英挠性加速度计应用领域的不断扩大，从最初的只是应用于航空航天等高端领域，不断向兵器、船舶、石油、汽车、桥梁、建筑等各个领域扩展，造成最近几年来，每年对加速度计伺服电路的需求量呈现源源不断、急剧增加的态势。然而我国石英挠性加速度计伺服电路在更高的精度领域无法得到突破，限制了整个加表行业的提高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种测量精度高、能够改善系统的动态和静态特性的石英挠性加速度计的伺服电路。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种石英挠性加速度计的伺服电路，伺服电路由调制解调变换放大器和跨导补偿放大器组成，调制解调变换放大器对表头输出的电信号调制、放大后输出电压信号至跨导补偿放大器，跨导补偿放大器输出电流信号至表头的摆组件。
由上述技术方案可知，本实用新型由调制解调变换放大器和跨导补偿放大器组成，调制解调变换放大器主要完成差动电容的检测、并将与差动电容成正比的电流信号转换成电压信号，经放大后输入跨导补偿放大器的输入端，对信号进行补偿和校正，改善系统的动态和静态特性，并以恒流源形式输出给力矩器线圈以再平衡电流。
附图说明
图1是本实用新型的电路框图。
具体实施方式
一种石英挠性加速度计的伺服电路，伺服电路4由调制解调变换放大器和跨导补偿放大器9组成，调制解调变换放大器对表头1输出的电信号调制、放大后输出电压信号至跨导补偿放大器9，跨导补偿放大器9输出电流信号至表头1的摆组件，如图1所示。
如图1所示，所述的表头1由加速度输入轴、力矩器2和差动电容传感器3组成，力矩器动圈和差动电容传感器动圈组成摆组件，差动电容传感器3输出电信号至调制解调变换放大器。
所述的调制解调变换放大器由差动电容检测器5、三角波发生器6、积分器7和前置放大器8组成，差动电容检测器5与差动电容传感器3相连，差动电容检测器5输出与差动电容传感器3的差动输出成正比的电信号。三角波发生器6是差动电容检测器5的载波电源，对差动电容信号进行调制。差动电容检测器5通过积分器7与前置放大器8的输入端相连，前置放大器8的输出端与跨导补偿放大器9的输入端相连，跨导补偿放大器9的输出端与表头1的摆组件相连。所述的跨导补偿放大器9的输出端输出电流信号至力矩器动圈，力矩器动圈通过电阻R接地。积分器7和跨导补偿放大器9对信号进行补偿和校正，改善系统的动态和静态特性，并以恒流源形式输出给力矩器动圈以再平衡电流，并与差动电容传感器3以及摆组件一起，构成一个完整的力平衡式闭环系统。
当沿加速度计的输入轴有加速度ai作用时，摆组件做微小偏转，则差动电容传感器3的电容值发生变化。伺服电路4检测到这一变化，并把它变换成相应的输出电流i，该电流的大小与输入的加速度ai成正比，输出电流i反馈给力矩器动圈，通过电流的力矩器动圈在永久磁铁产生的磁场中，会产生极性，该极性有使摆组件返回到原来位置的倾向，从而使摆组件重新回到平衡位置。力矩器动圈中所施加的电流i的大小代表了输入加速度ai大小，而电流i的方向则反映了输入加速度ai的方向。
本实用新型能够精确检测差动电容传感器3的变化，在所要求的测量范围内为力矩器2提供足够的再平衡电流；具备良好的频率响应特性，能够使系统在所要求的动态范围内稳定工作，并且具有足够的动、静态测量精度；尽可能小的温度系数和时间漂移系数，电路的功耗小；工作温度范围宽，可以在-55℃～125℃温度范围内工作；电路一致性好。
Claims (4)
1.一种石英挠性加速度计的伺服电路，其特征在于：伺服电路(4)由调制解调变换放大器和跨导补偿放大器(9)组成，调制解调变换放大器对表头(1)输出的电信号调制、放大后输出电压信号至跨导补偿放大器(9)，跨导补偿放大器(9)输出电流信号至表头(1)的摆组件。
2.根据权利要求1所述的石英挠性加速度计的伺服电路，其特征在于：所述的表头(1)由加速度输入轴、力矩器(2)和差动电容传感器(3)组成，力矩器动圈和差动电容传感器动圈组成摆组件，差动电容传感器(3)输出电信号至调制解调变换放大器。
3.根据权利要求1或2所述的石英挠性加速度计的伺服电路，其特征在于：所述的调制解调变换放大器由差动电容检测器(5)、三角波发生器(6)、积分器(7)和前置放大器(8)组成，差动电容检测器(5)与差动电容传感器(3)相连，三角波发生器(6)是差动电容检测器(5)的载波电源，差动电容检测器(5)通过积分器(7)与前置放大器(8)的输入端相连，前置放大器(8)的输出端与跨导补偿放大器(9)的输入端相连，跨导补偿放大器(9)的输出端与表头(1)的摆组件相连。
4.根据权利要求1或2所述的石英挠性加速度计的伺服电路，其特征在于：所述的跨导补偿放大器(9)的输出端输出电流信号至力矩器动圈，力矩器动圈通过电阻R接地。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010205055629U CN201749128U (zh) | 2010-08-18 | 2010-08-18 | 一种石英挠性加速度计的伺服电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010205055629U CN201749128U (zh) | 2010-08-18 | 2010-08-18 | 一种石英挠性加速度计的伺服电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201749128U true CN201749128U (zh) | 2011-02-16 |
Family
ID=43583804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010205055629U Expired - Fee Related CN201749128U (zh) | 2010-08-18 | 2010-08-18 | 一种石英挠性加速度计的伺服电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201749128U (zh) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102520209A (zh) * | 2011-12-28 | 2012-06-27 | 天津大学 | 基于激光自混合干涉的石英挠性加速度计 |
| CN102830248A (zh) * | 2012-09-07 | 2012-12-19 | 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 | 小型温度补偿石英加速度计伺服电路 |
| CN103543293A (zh) * | 2012-07-11 | 2014-01-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 校正装置、传感器和方法 |
| CN103675317A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-26 | 航天科工惯性技术有限公司 | 一种用于石英挠性加速度计的低功耗伺服电路 |
| CN108240902A (zh) * | 2016-12-27 | 2018-07-03 | 天津大学 | 一种电磁力矩器的测试装置及测试方法 |
| AU2016394137B2 (en) * | 2016-02-25 | 2018-08-16 | Institute Of Geology And Geophysics, Chinese Academy Of Sciences | Flexible high-precision accelerometer |
| CN109186638A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-11 | 西安微电子技术研究所 | 一种电流标度因数可控的加速度计伺服电路及其制造工艺 |
| CN111024982A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-17 | 青岛航天半导体研究所有限公司 | 高温石英挠性加速度计伺服电路 |
| CN111830594A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-27 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 | 电磁加力式加速度计伺服系统测试装置、补偿系统及方法 |
| CN113009182A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-06-22 | 西安微电子技术研究所 | 一体式零偏可调加速度计伺服电路及其制作方法和应用 |
| CN114264843A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-01 | 贵州振华风光半导体股份有限公司 | 一种用于大量程石英挠性加速度计伺服电路 |
| CN115932326A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-04-07 | 保定开拓精密仪器制造有限责任公司 | 一种石英挠性加速度计伺服电路 |
| CN117870656A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-04-12 | 贵州航天控制技术有限公司 | 一种轻量化的光纤陀螺惯性测量系统 |
-
2010
- 2010-08-18 CN CN2010205055629U patent/CN201749128U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102520209B (zh) * | 2011-12-28 | 2013-06-19 | 天津大学 | 基于激光自混合干涉的石英挠性加速度计 |
| CN102520209A (zh) * | 2011-12-28 | 2012-06-27 | 天津大学 | 基于激光自混合干涉的石英挠性加速度计 |
| CN103543293A (zh) * | 2012-07-11 | 2014-01-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 校正装置、传感器和方法 |
| CN103543293B (zh) * | 2012-07-11 | 2017-12-12 | 罗伯特·博世有限公司 | 校正装置、传感器和方法 |
| CN102830248A (zh) * | 2012-09-07 | 2012-12-19 | 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 | 小型温度补偿石英加速度计伺服电路 |
| CN102830248B (zh) * | 2012-09-07 | 2014-09-17 | 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 | 小型温度补偿石英加速度计伺服电路 |
| CN103675317A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-26 | 航天科工惯性技术有限公司 | 一种用于石英挠性加速度计的低功耗伺服电路 |
| CN103675317B (zh) * | 2013-11-28 | 2016-01-06 | 航天科工惯性技术有限公司 | 一种用于石英挠性加速度计的低功耗伺服电路 |
| US10309984B2 (en) | 2016-02-25 | 2019-06-04 | Institute Of Geology And Geophysics, Chinese Academy Of Sciences | High-precision pendulous accelerometer |
| AU2016394137B2 (en) * | 2016-02-25 | 2018-08-16 | Institute Of Geology And Geophysics, Chinese Academy Of Sciences | Flexible high-precision accelerometer |
| CN108240902A (zh) * | 2016-12-27 | 2018-07-03 | 天津大学 | 一种电磁力矩器的测试装置及测试方法 |
| CN109186638A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-11 | 西安微电子技术研究所 | 一种电流标度因数可控的加速度计伺服电路及其制造工艺 |
| CN111024982A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-17 | 青岛航天半导体研究所有限公司 | 高温石英挠性加速度计伺服电路 |
| CN111024982B (zh) * | 2019-12-18 | 2024-01-30 | 青岛航天半导体研究所有限公司 | 高温石英挠性加速度计伺服电路 |
| CN111830594A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-27 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 | 电磁加力式加速度计伺服系统测试装置、补偿系统及方法 |
| CN113009182A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-06-22 | 西安微电子技术研究所 | 一体式零偏可调加速度计伺服电路及其制作方法和应用 |
| CN114264843A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-01 | 贵州振华风光半导体股份有限公司 | 一种用于大量程石英挠性加速度计伺服电路 |
| CN114264843B (zh) * | 2021-12-17 | 2023-05-12 | 贵州振华风光半导体股份有限公司 | 一种用于大量程石英挠性加速度计伺服电路 |
| CN115932326A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-04-07 | 保定开拓精密仪器制造有限责任公司 | 一种石英挠性加速度计伺服电路 |
| CN115932326B (zh) * | 2023-01-09 | 2023-08-11 | 保定开拓精密仪器制造有限责任公司 | 一种石英挠性加速度计伺服电路 |
| CN117870656A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-04-12 | 贵州航天控制技术有限公司 | 一种轻量化的光纤陀螺惯性测量系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201749128U (zh) | 一种石英挠性加速度计的伺服电路 | |
| CN106629571A (zh) | 一种基于模态局部化效应的弱耦合mems谐振式加速度计 | |
| CN205139170U (zh) | 一种加速度计伺服电路 | |
| CN108761134B (zh) | 一种弱耦合谐振式传感器的线性化输出检测方法 | |
| CN110108299A (zh) | 一种硅微机械陀螺仪标度因数在线自校准系统 | |
| CN105425282A (zh) | 一种基于力平衡反馈的电化学地震检波器 | |
| CN109738670A (zh) | 一种mems电容式加速度计特征参数测量系统及测量方法 | |
| CN101266260A (zh) | 一种石英加速度计的伺服电路 | |
| CN201444169U (zh) | 差分式霍尔组件 | |
| CN203037669U (zh) | 一种对心封装的石英挠性加速度传感器 | |
| CN102323448B (zh) | 一种零位自补偿的线性加速度计 | |
| CN110018330A (zh) | 基于调整结构补偿参数的硅微谐振式加速度计温度补偿算法 | |
| CN203550961U (zh) | 一种低成本挠性陀螺力平衡电路 | |
| CN110531443B (zh) | 一种地震烈度仪的标定装置 | |
| CN203385430U (zh) | 一种传感电路及传感器 | |
| CN102520209B (zh) | 基于激光自混合干涉的石英挠性加速度计 | |
| CN109752120B (zh) | 压阻拾振的微谐振器、激振/拾振电路及压力传感器 | |
| CN113514666B (zh) | 一种基于pt对称谐振器的微机械加速度计及其检测方法 | |
| CN203259542U (zh) | 一种挠性摆式加速度计数字控制电路 | |
| CN102901520A (zh) | 一种用于提高电容式微机械传感器温度稳定性的方法及微机械传感器 | |
| CN110470861A (zh) | 一种mems电容式加速度计接口电路 | |
| CN111077343A (zh) | 一种基于磁膜的隧道磁阻mems加速度计结构及控制方法 | |
| CN203672371U (zh) | 一种基于石英挠性加速度计的倾角测量仪 | |
| CN206479554U (zh) | 一种高精度的石英挠性加速度传感器 | |
| JP2006090706A (ja) | 物理量センサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110216 Termination date: 20140818 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |