微機(jī)械慣性傳感器檢測(cè)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用(doc10)-文庫吧
2025-04-17 19:44 本頁面
【正文】 中國(guó)最龐大的下載資料庫 (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 如果您不是在 網(wǎng)站下載此資料的 , 不要隨意相信 . 請(qǐng)?jiān)L問 3722, 加入 必要時(shí) 可將此文 件 解密 在 MMG檢測(cè)技術(shù)中，利用電容傳感器敏感試驗(yàn)質(zhì)量片在哥氏力作用下的振動(dòng)角位移，獲取輸入角速率信號(hào)。由于陀螺儀的尺寸微小，為了得到 10176。/h 的中等精度，要求電容測(cè)量分辨率達(dá)到（ 10 15）～ (110 18)法拉。因此，對(duì)于微機(jī)械加速度計(jì)和向機(jī)械陀螺 儀來說，檢測(cè)試驗(yàn)質(zhì)量和基片之間的電容變化是一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。目前在 MMG 中采用的微電容檢測(cè)方案有三種：開關(guān)電容前在 MMG 中采用的微電容檢測(cè)方案有三種：開關(guān)電容電路、單位增益放大電路和電荷放大電路。 開關(guān)電容電路 其基本原理是利用電容的充放電將未知電容變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出。該測(cè)量電路包括一個(gè)電荷放 大器、一個(gè)采樣保持電路以及控制開關(guān)的時(shí)序，如圖 2所示。 在測(cè)量過程中，先將未知電容（ C C2）充電至已知電壓 Vref，然后讓其放電。充、放電過程由一定時(shí)序控制，不斷重復(fù)，使未知電容總處于動(dòng)態(tài)的充放電過程。 C 中國(guó)最龐大的下載資料庫 (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 如果您不是在 網(wǎng)站下載此資料的 , 不要隨意相信 . 請(qǐng)?jiān)L問 3722, 加入 必要時(shí) 可將此文 件 解密 C2連續(xù)地放電，電流脈沖經(jīng)過電荷放大器轉(zhuǎn)換為電壓。再經(jīng)過采樣保持器，得到輸出 Vc。將公 式 ΔC=2C0x/d0代入，可得電容檢測(cè)電路的傳遞函數(shù)為： Vc/x=[2VrefC0/Cfd0] 單位增益放大器電路 AD 公司與 聯(lián)合開發(fā)的 ADXL50（ 5g 的微機(jī)械加速度計(jì)）采用了單位增益放大電路。 圖 3是單位增益放大器的等效電路。圖 3中， Cp 為分布電容， Cgs 為前置級(jí)輸入電容， Rgs 為輸入電阻。當(dāng)載波頻率在放大器的通頻帶以內(nèi)時(shí)，前置級(jí)輸入電阻可忽略不計(jì)。由圖 3可午，前置級(jí)有用信號(hào)輸出為： （ VsVout） jω（ C0+ΔC） +(VsVout)jω（ C0ΔC） =Voutjω(Cp+Cgs)+Vout/Rgs ∵ Rgs→∞ ∴Vout=(2 ΔC/2C0+Cp+Cgs)Vs 分布電容 Cp 約為 10pF， 輸入電容 Cgs 約為 1～ 10pF，一般都大于傳感器標(biāo)稱電容C0(1pF 左右 )?？梢钥闯?，它們的存在都極大地降低了電容檢測(cè)靈敏度。要提高電路靈敏度，就必須消除 Cp、 Cgs 的影響，通常采用的措施等電位屏蔽。 電荷放大器電路 電荷放大器電路如圖 4所示。它采用具有低輸入阻抗的反相輸入運(yùn)算放大器。其中Cp表示分布電容， Cf為標(biāo)準(zhǔn)反饋電容， Rf 用來為放大器提供直流通道，保持 電路正常工作。應(yīng)選取
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