【經(jīng)管勵(lì)志】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)(編輯修改稿)
2025-06-12 20:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Rf，使時(shí)間常數(shù) RfCf 遠(yuǎn)大于載波周期，以避免輸出波形畸變。但 Rf過大為今后電路集成帶來不便?？梢允褂眯∽柚档碾娮杞M成 T型網(wǎng)絡(luò)，替代大阻值電阻。 若運(yùn)算放大器具有足夠的開環(huán)增益，反相輸入端為很好的虛地，那么，兩輸入端點(diǎn)之間的電位差為零。因此，反相輸入端對(duì)地的分布電容 Cp 和放大器的輸入電容 Cgs 對(duì)電路測(cè)量不會(huì)造成影響。電荷放大電路相對(duì)于單位增益放大電路來說，結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，不需考慮等電位屏蔽問題；只需將雜散電容的影響轉(zhuǎn)化為對(duì)地的分布電容，即進(jìn)行合理的對(duì)地屏蔽，就能獲得較 好的效果。 盡管在電荷放大電路中，可以忽略掉輸入電容及反相輸入端對(duì)地的分布電容，但是在檢測(cè)微小電容變化時(shí)，輸出還是有很大的衰。這是由放大器輸入輸出端分布電容 Cio造成的。當(dāng)載波電壓頻率大于 1/（ 2πRfCf）和小于放大器的截止頻率時(shí)，輸出電壓 Vout應(yīng)該表示為： Vout=[(C1C2)/（ Cio+Cf） ]Vs=[(2ΔC)/Cio+Cf]]Vs 3 檢測(cè)平臺(tái)的系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理 中國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 該系統(tǒng)的工作原理如圖 5 所示。對(duì)慣性傳感器施以適當(dāng)?shù)募?lì)信號(hào)后，傳感器的動(dòng)片即處于振動(dòng)狀態(tài)，上下極板間的電容發(fā)生周期變化，采用電荷放大器電路將該信號(hào)提取出來，經(jīng)交流放大、解調(diào)后通過 A/D 轉(zhuǎn)換變成數(shù)字量采集到微機(jī)中，觀察傳感器的輸出響應(yīng)，為下一步利用軟件方法分析微機(jī)械慣性傳感器的時(shí)域、頻域特性打下基礎(chǔ)。 激勵(lì)信號(hào)發(fā)生器 根據(jù)微機(jī)械輪式振動(dòng)陀螺儀的工作原理，最多需要 4路激勵(lì)信號(hào)。激勵(lì)信號(hào)為正弦波，每?jī)陕废辔幌喾?。為了測(cè)量陀 螺儀的頻率特性，需要不斷改變激勵(lì)信號(hào)的頻率。目前不同設(shè)計(jì)的陀螺儀諧振頻率在幾百赫茲到 10 千赫茲之間，激勵(lì)信號(hào)也需要在這個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，陀螺儀的驅(qū)動(dòng)力矩等于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的交流分量與直流分量的乘積，所以還要施加正或負(fù)的直流偏置，使陀螺能處于正常工作狀態(tài)。交流相位和直流偏置組合見表 1。 表 1 交流相位和直流偏置組合 直流偏置： + + 交流信號(hào)： + + 一般的 RC 振蕩電路生成的正弦波頻率靠改變 R、 C值來調(diào)節(jié)，不能連續(xù)大范圍調(diào)節(jié)。所 以，設(shè)計(jì)中采用數(shù)字方法合成模擬波形，其原理見圖 6。圖 6 中 8254 為軟件可編程計(jì)數(shù)器。其包含 3 個(gè)獨(dú)立的 16位計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)最高頻率可達(dá) 8MHz，設(shè)計(jì)中輸入 3MHz 的時(shí)鐘，將 2個(gè)計(jì)數(shù)器串連使用，這樣可以增加頻率控制范圍。 8254 產(chǎn)生的方波信號(hào)作為后面并行計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖輸入。并行計(jì)數(shù)器由 2片 74LS161 組成 8位二進(jìn)制循環(huán)計(jì)數(shù)器。74LS161 計(jì)數(shù)到最大值時(shí)會(huì)自動(dòng)清零，重新開始計(jì)數(shù)，其輸出可作為 E2PROM 2817A
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