一种加速度计电路的制作方法
【专利摘要】本发明属于加速度计技术领域，涉及一种加速度计电路。所述加速度计电路包括信号发生器，检测线圈、放大器、力矩线圈和滤波分压电路组成。其中，对信号发生器进行多点激励，使其输出稳定频率的正弦信号。检测线圈产生与加速度成比例的电流信号。在由放大器将检测线圈产生的电流进行多级放大。放大器输出的电流流经位于磁场中的力矩线圈，产生与测量加速度力矩平衡的磁力矩并输出与加速度成比例的电压信号，滤波分压电路组成对力矩线圈输出的电压信号进行滤波和分压处理，从而有效保证加速度计输出稳定的电压信号，提高了加速度计的可靠性。另外，该电路采用常用电子元器件，结构简单，易于实现。
【专利说明】
一种加速度计电路
技术领域
[0001 ]本发明属于加速度计技术领域，涉及一种加速度计电路。
【背景技术】
[0002]加速度计是一种将加速度值转换成比例的电压信号的传感器。加速度计采用电路包括信号发生器、检测线圈、放大器、力矩线圈和滤波分压电路。信号发生器产生正弦信号激励。检测线圈产生与加速度成比例的电流信号。放大器将检测线圈产生的电流进行整流放大。放大器输出的电流流经位于磁场中的力矩线圈，产生与测量加速度力矩平衡的磁力矩并输出与加速度成比例的电压信号，滤波分压电路对力矩线圈输出的电压信号进行滤波和分压处理。
[0003]现有加速度计中信号发生器内用于频率产生的电容热稳定性较差，特别是在震荡频率产生时，容易发热，从而使得输出的电压和频率不稳定，降低加速度计的可靠性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是:提出一种结构简单、能产生稳定频率和幅值的正弦激励信号、可靠性高的加速度计电路。
[0005]本发明的技术方案是:一种加速度计电路，其包括信号发生器、检测线圈L1、放大器、力矩线圈和滤波分压电路，其中，所述信号发生器包括电阻R1、R2、R3、R4、R5，二极管V1、V2、V4，三极管V3和电容Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8，二极管Vl的正极接外接电源正端，负极分别与电容C2正极、电阻R3—管脚、电阻Rl—管脚、电阻R9—管脚、放大器供电端并联，二极管V2的负极接外接电源负端，正极分别与电容C3负级、电容C4 一管脚、电容C5负极、二极管V4正极、电阻R4—管脚、电阻R6—管脚、电阻R8—管脚、放大器输入端并联;所述电容C2的负极、电容C3的正极接信号地，电容Cl的一管脚接信号地，另一管脚接壳体地；电阻R2的另一管脚分别与电容C6的一管脚、电容C7的另一管脚并联，电阻R3的一管脚与二极管V4的负极、电阻R5的一管脚并联，电阻R5的另一管脚分别与电容C5的正极、三极管V3的基电极并联；电容C4的另一管脚分别与电阻Rl的另一管脚、电容C6的另一管脚、检测线圈LI的另一管脚并联，电容C8的另一管脚与放大器的输入端相连;三极管V3的发射极分别与电阻R4的另一管脚、电阻R2的一管脚并联，三极管V3的集电极分别与电容C7的一管脚、电容C8的一管脚、检测线圈LI的一管脚并联;放大器的输出接力矩线圈L2，力矩线圈L2的输出连接至滤波分压电路。
[0006]所述电容C6和电容C7采用独石瓷介电容。
[0007]所述放大器包括电阻R6、R7、R8、R9、R10，二极管V5、V7，三级管V6、V8、V9和电容C9、ClO，其中，所述放大器的输入端为三个脚的二极管V5，二极管V5的I脚接信号发生器内的二极管V2，二极管V5的2脚分别与电阻R6的一管脚、电阻R7的一管脚、三极管V6的基电极并联，二极管V5的3脚接信号发生器内的电容C8;三极管V6的集电极分别与二极管V7的I脚、电阻R9的一管脚、三极管V8的基电极并联;三极管V6的发射极分别与电容C9的一管脚、三极管V9的基电极并联；电阻R7的另一管脚分别与电阻R8的另一管脚、电容ClO的一管脚并联;三极管V9的发射极与电容ClO的另一管脚相连;三极管V9的集电极分别与电容C9的另一管脚、二极管V7的2脚、电容RlO的一管脚并联;三极管V8的发射极分别与电阻RlO的另一管脚、力矩线圈L2的一管脚并联。
[0008]所述滤波分压电路包括电容(:11、(:12、(:13、(:14和电阻1?11、1?12、1?13，其中，电容(:12的一管脚、电容C13的一管脚、电阻Rll的一管脚同时连接到力矩线圈L2的输出端；电阻Rll的另一管脚分别与电阻R12的一管脚、电容C14的一管脚并联；电容Cll的一管脚分别与电容C12的另一管脚、电容C13的另一管脚并联;电阻R12的另一管脚与电阻R13的一管脚相连;电容Cll的另一管脚、电容C14的另一管脚和电阻R13的另一管脚均接信号地。
[0009]本发明的优点是:本发明加速计电路对信号发生器以及放大器和滤波分压电路进行了全新的设计，并采用独石瓷介电容，使得本发明加速计电路能产生稳定频率f= (3.13± 0.2 )MHz，幅值A = (2.2 ± 0.2) VAC正弦信号，有效保证加速度计输出稳定的电压信号，提高了加速度计的可靠性。另外，该电路采用常用电子元器件，结构简单，易于实现。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的电路示意图。
【具体实施方式】
[0011 ]下面对本发明做进一步详细说明。
[0012]参考图1，本发明加速度计电路包括由电阻1?1、1?2、1?、1?4、1?5，二极管￥1、￥2、￥4，三极管V3和电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8构成的信号发生器；由LI构成的检测线圈；由电阻尺6、1?7、1?8、1?9、1?10，二极管￥5、￥7，三级管￥6、￥8、￥9和电容09、(:10构成的放大器；由1^构成力矩线圈；由C11、C12、C13、C14和R11、R12、R13，构成的滤波分压电路。
[0013]所述二极管Vl的正极接外接电源正端(+ 15V)，负极分别与电容C2正极、电阻R3—管脚、电阻Rl—管脚、电阻R9—管脚、放大器供电端并联。所述二极管V2的负极接外接电源负端(-15V)，正极分别与电容C3负级、电容C4一管脚、电容C5负极、二极管V4正极、电阻R4—管脚、电阻R6—管脚、电阻R8—管脚、放大器输入端并联。从而实现对信号发生器两端的防击穿保护。所述电容C2的负极、电容C3的正极接信号地，电容Cl的一管脚接信号地，另一管脚接壳体地。所述电阻R2的另一管脚分别与电容C6的一管脚、电容C7的另一管脚并联，电阻R3的一管脚与二极管V4的负极、电阻R5的一管脚并联，电阻R5的另一管脚分别与电容C5的正极、三极管V3的基电极并联，对信号发生器内部电压进行分压处理。电容C4的另一管脚分另Ij与电阻Rl的另一管脚、电容C6的另一管脚、检测线圈LI的另一管脚并联，电容CS的另一管脚与放大器的输入端相连，进行一定的滤波处理。所述三极管V3的发射极分别与电阻R4的另一管脚、电阻R2的一管脚并联，三极管V3的集电极分别与电容C7的一管脚、电容C8的一管脚、检测线圈LI的一管脚并联，进行信号激振。所述信号发生器将与检测线圈LI并联的用于选频的电容分成两个独立的电容，并在两个电容之间进行信号激励，实现多点激励，从而有利于提高激励信号的抗干扰能力，提高加速度计的可靠性。
[0014]另外，所述电容C6和电容C7采用独石瓷介电容，该电容热稳定性好，特别是在信号激振时，热损耗低，从而可以有效保证信号稳定性。
[0015]所述放大器的输入端为三个脚的二极管V5，二极管V5的I脚接信号发生器内的二极管V2，二极管V5的2脚分别与电阻R6的一管脚、电阻R7的一管脚、三极管V6的基电极并联，二极管V5的3脚接信号发生器内的电容C8。所述三极管V6的集电极分别与二极管V7的I脚、电阻R9的一管脚、三极管V8的基电极并联，三极管V6的发射极分别与电容C9的一管脚、三极管V9的基电极并联，构成放大器的第一级。电阻R7的另一管脚分别与电阻R8的另一管脚、电容ClO的一管脚并联，三极管V9的发射极与电容ClO的另一管脚相连，三极管V9的集电极分别与电容C9的另一管脚、二极管V7的2脚、电容RlO的一管脚并联，构成放大器的第二级。所述三极管V8的发射极分别与电阻RlO的另一管脚、力矩线圈L2的一管脚并联，为放大器的第三级。本发明加速度计中的放大器采用多级放大设计，实现对信号的多级放大，从而可以进一步提高信号强度，增强信号稳定性。
[0016]所述滤波分压电路的电容C12的一管脚、电容C13的一管脚、电阻Rll的一管脚同时连接到力矩线圈L2的输出端。电阻Rll的另一管脚分别与电阻R12的一管脚、电容C14的一管脚并联，电阻R12的另一管脚与电阻R13的一管脚相连，构成分压电路。所述电容Cll的一管脚分别与电容C12的另一管脚、电容C13的另一管脚并联，上述电容构成滤波电路。另外，电容Cll的另一管脚、电容C14的另一管脚和电阻R13的另一管脚均接信号地。所述滤波分压电路将滤波和分压功能整合在同一电路内，简化了电路结构，对力矩线圈输出的信号进行滤波分压处理，有效提高信号的稳定性。
[0017]本实施例中，图1中信号发生器的B3、B5之间产生能产生稳定频率f=(3.13±0.2)MHz，幅值A=(2.2±0.2)VAC正弦信号，检测线圈产生与加速度成比例的电流信号。放大器将检测线圈产生的电流进行整流放大。放大器输出的电流流经位于磁场中的力矩线圈，产生与测量加速度力矩平衡的磁力矩并输出与加速度成比例的电压信号，滤波分压电路组成对力矩线圈输出的电压信号进行滤波和分压处理，从而有效保证加速度计输出稳定的电压信号，提高了加速度计的可靠性。
【主权项】
1.一种加速度计电路，其特征是，包括信号发生器、检测线圈L1、放大器、力矩线圈和滤波分压电路，其中，所述信号发生器包括电阻1?1、1?2、1?、1?4、1?5，二极管￥1、￥2、￥4，三极管￥3和电容Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8，二极管Vl的正极接外接电源正端，负极分别与电容C2正极、电阻R3—管脚、电阻Rl—管脚、电阻R9—管脚、放大器供电端并联，二极管V2的负极接外接电源负端，正极分别与电容C3负级、电容C4 一管脚、电容C5负极、二极管V4正极、电阻R4—管脚、电阻R6—管脚、电阻R8—管脚、放大器输入端并联;所述电容C2的负极、电容C3的正极接信号地，电容Cl的一管脚接信号地，另一管脚接壳体地;电阻R2的另一管脚分别与电容C6的一管脚、电容C7的另一管脚并联，电阻R3的一管脚与二极管V4的负极、电阻R5的一管脚并联，电阻R5的另一管脚分别与电容C5的正极、三极管V3的基电极并联；电容C4的另一管脚分另Ij与电阻Rl的另一管脚、电容C6的另一管脚、检测线圈LI的另一管脚并联，电容CS的另一管脚与放大器的输入端相连;三极管V3的发射极分别与电阻R4的另一管脚、电阻R2的一管脚并联，三极管V3的集电极分别与电容C7的一管脚、电容C8的一管脚、检测线圈LI的一管脚并联;放大器的输出接力矩线圈L2，力矩线圈L2的输出连接至滤波分压电路。2.根据权利要求1所述的加速度计电路，其特征是，所述电容C6和电容C7采用独石瓷介电容。3.根据权利要求2所述的加速度计电路，其特征是，所述放大器包括电阻R6、R7、R8、R9、尺10，二极管￥5、￥7，三级管￥6、￥8、￥9和电容09、(:10，其中，所述放大器的输入端为三个脚的二极管V5，二极管V5的I脚接信号发生器内的二极管V2，二极管V5的2脚分别与电阻R6的一管脚、电阻R7的一管脚、三极管V6的基电极并联，二极管V5的3脚接信号发生器内的电容C8;三极管V6的集电极分别与二极管V7的I脚、电阻R9的一管脚、三极管V8的基电极并联;三极管V6的发射极分别与电容C9的一管脚、三极管V9的基电极并联；电阻R7的另一管脚分别与电阻R8的另一管脚、电容ClO的一管脚并联;三极管V9的发射极与电容ClO的另一管脚相连；三极管V9的集电极分别与电容C9的另一管脚、二极管V7的2脚、电容RlO的一管脚并联;三极管V8的发射极分别与电阻RlO的另一管脚、力矩线圈L2的一管脚并联。4.根据权利要求3所述的加速度计电路，其特征是，所述滤波分压电路包括电容CU、(:12、(:13、(:14和电阻1?11、1?12、1?13，其中，电容(:12的一管脚、电容(:13的一管脚、电阻1?11的一管脚同时连接到力矩线圈L2的输出端；电阻Rll的另一管脚分别与电阻R12的一管脚、电容C14的一管脚并联;电容Cll的一管脚分别与电容C12的另一管脚、电容C13的另一管脚并联；电阻R12的另一管脚与电阻R13的一管脚相连；电容Cll的另一管脚、电容C14的另一管脚和电阻Rl 3的另一管脚均接信号地。
【文档编号】G01P1/00GK105866457SQ201610296969
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】肖岸飞, 王鲲鹏, 梁国栋
【申请人】武汉航空仪表有限责任公司