专利名称：一种石英挠性加速度计的伺服电路的制作方法
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。
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％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％ 大小，而电流i的方向则反映了输入加速度％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°C 125°C温度范围内工作；电路一致性好。
权利要求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。
专利摘要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。
文档编号G01P15/125GK201749128SQ20102050556
公开日2011年2月16日 申请日期2010年8月18日 优先权日2010年8月18日
发明者周峰, 徐凌 申请人:中国电子科技集团公司第四十三研究所