电容式加速度传感器信号变换电路的制作方法

文档序号:6106302阅读:555来源:国知局
专利名称:电容式加速度传感器信号变换电路的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种信号转换装置,具体地说是一种电容式加速度传感器信号变换电路,其是将电容信号变化为电压信号。
背景技术
我们知道,电容式加速度传感器受振动感受到加速度时,其受感部件质量块与上下固定电极间产生一个变间距的差动,传感器输出的信号是电容量,为应用方便起见,常备有相应的C-V变换电路等。经振荡电路作用于传感器,再经C-V变换电路、放大电路、A/D转换等,最后单片机输出要得到的传感信号。可获得模拟量输出,也可以实现数字量输出。常用的电容式加速度传感器变换电路,有双T型电路、放大器式变换电路、电容惠斯登电桥电路、脉宽变换电路、频率式变换电路等。但以上各种电路,电路复杂,成本高,非线性及温度度漂移大,频带宽度窄等缺点。

发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足,提供一种构造简单、合理,信号失真小,灵敏度高,频率特性好,温度漂移小,调整方便的电容式加速度传感器信号变换电路。
本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是一种电容式加速度传感器信号变换电路,其特征是其包括高频振荡器、仪用放大器、四个充放电二极管D1、D2、D3、D4、两个取样电阻R1、R2和滤波电容C1、C2,正向二极管D1和D2正极接地,负极分别接差动电容的上下电极,负向二极管D3和D4正极接差动电容C的上下电极,负极与并联着的取样电阻和滤波电容串联后接地,高频振荡器正半周通过两个正向二极管充电,负半周通过负向二极管放电,通过充电,取样电阻形成电位差,此电位差与振动加速度成正比,经放大输出,获得振动信号的加速度量值。
本实用新型当一个差动电容加速度传感器接收到振动信号,造成差动电容中间电极发生变化,使其上下电极的间距发生变化。此时高频振荡器的正(负)半周通过两个正向二极管(负向二极管)充电,充电电流经取样电阻(或称充电电阻)获得不同的电位。其电位差与振动加速度成线性或非线性变化。经放大输出,获得振动信号的加速度量值。
本实用新型构造简单、合理,信号失真小,灵敏度高,频率特性好,温度漂移小,调整方便,可将电容式加速度传感器的电容信号变化为电压信号。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。


图1是本实用新型的结构示意图;具体实施方式
从图1中可以看出,一种电容式加速度传感器信号变换电路,其包括高频振荡器、仪用放大器、四个充放电二极管D1、D2、D3、D4、两个取样电阻R1、R2和滤波电容C1、C2。高频振荡器和仪用放大器的组成、结构及连接关系属现有技术,不在赘述。
本实用新型正向二极管D1和D2正极接地,负极分别接差动电容C的上下电极;负向二极管D3和D4正极接差动电容C的上下电极,负极与并联着的取样电阻和滤波电容串联后接地,取样电阻R1、R2的另一端接仪用放大器。
本实用新型当有振动信号传到差动电容加速度传感器后,差动电容C可动电极产生位移,破坏原有平衡,引起两个电容值的变化。如果高频振荡器电信号处于正半周时,差动电容C通过正向二极管D1和D2,对取样电阻R1、R2进行充电,振动信号使差动电容的电容量发生变化,故在取样电阻R1、R2上产生的压降电位不同,此差值输送给以后的放大器,经过放大的电压信号大小,正比于振动信号的大小。高频振荡器的负半周通过负向二极管放电。
本实用新型构造简单、合理,信号失真小,灵敏度高,频率特性好,温度漂移小,调整方便,可将电容式加速度传感器的电容信号变化为电压信号。
权利要求1.一种电容式加速度传感器信号变换电路,其特征是其包括高频振荡器、仪用放大器、四个充放电二极管D1、D2、D3、D4、两个取样电阻R1、R2和滤波电容C1、C2,正向二极管D1和D2正极接地,负极分别接差动电容的上下电极,负向二极管D3和D4正极接差动电容C的上下电极,负极与并联着的取样电阻和滤波电容串联后接地,高频振荡器正半周通过两个正向二极管充电,负半周通过负向二极管放电,通过充电,取样电阻形成电位差,经放大输出,获得振动信号的加速度量值。
专利摘要本实用新型涉及一种电容式加速度传感器的信号变换电路,具体是将电容量转变为电压量,该电路包括高频振荡器,四个二极管,取样电阻和滤波电容。当有加速度信号时,差动电容传感器电容量发生差动变化,振荡器产生信号正半周时通过二个正向二极管充电,在取样电阻产生电位差,此电位差输送到仪用放大器放大,输出电压与加速度成正比。本实用新型结构简单,温漂小,线性好,频带宽,调整方便。
文档编号G01P15/125GK2784934SQ20052008266
公开日2006年5月31日 申请日期2005年4月19日 优先权日2005年4月19日
发明者牛德芳, 颜永安, 张丽霞, 赵冰, 张桂先, 张乐巧, 星学奎, 孙中心 申请人:威海双丰电子集团有限公司
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