一种加速度传感器自检电路的制作方法

本发明属于加速度传感器设计领域，具体涉及一种加速度传感器自检电路。

背景技术：

加速度传感器是一种利用加速度敏感芯体将加速度信号转换成比例的电压信号的一种传感器。为判断加速度敏感芯体的好坏，通常要对加速度进行自检，传统的加速度传感器自检时只能通过判断输出电压的正确与否来自检，不能定位是加速度芯体出故障还是信号处理电路出故障，因而不能对加速度芯体进行在线自检。

通常的自检电路采用继电器切换电路，将检测电压输入待检电路，一方面继电器切换电路会导入干扰信号，影响加速度传感器的输出信号的正确性；另一方面在自检时间里，待检电路不能正常工作，造成加速度传感器间断工作，影响实时信号输出。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种抗干扰、能在线实时检测、可靠性高的加速度传感器自检电路。

本发明的加速度传感器自检电路，该自检电路包括串行连接的运算电路、自检驱动电路和自检输出电路，所述运算电路采集加速度传感器的差分输出信号，并输出与基准电压的偏差值；所述自检驱动电路的正向通路或反向通路根据所述偏差值导通或者均不导通；所述自检输出电路在正向通路或负向通路导通的情况下，输出故障信号。

所述运算电路包括运算放大器u1，其正向输入端分别经过电阻r1、r2与加速度传感器的差分输出信号并联，反向输入端经过电阻r3与基准电压连接，电容c1与电阻r4并联后连接在运算放大器u1的反向输入端与输出端之间。

所述自检驱动电路的反向通路包括光电耦合器n1a，其输入端第一管脚接信号地sgnd，第二管脚经过电阻r5与开关二极管v1的正极连接，开关二极管v1的负极与运算放大器u1的输出端连接，光电耦合器n1a的输出端第一管脚接5v电压，第二管脚经过电阻r7后输出；所述正向通路包括光电耦合器n1b，其输入端第一管脚与开关二极管v2的负极连接，开关二极管v2的正极与运算放大器u1的输出端连接，第二管脚经过电阻r6后接信号地sgnd，光电耦合器n1b的输出端第一管脚接5v电压，第二管脚经过电阻r9后输出。

所述自检输出电路包括光电耦合器n2a，其输入端第一管脚与自检驱动电路的两路输出端连接，第二管脚接信号地sgnd，输出端第一管脚接28v电压，第二管脚经过电阻r11后输出检测电压，该检测电压输出端分别与电容c2、电阻r12和调整二极管d1连接后接信号地sgnd，所述调整二极管d1反向连接。

所述光电耦合器n1a的输出端第二管脚还经过电阻r8后接信号地sgnd；所述光电耦合器n1b第二管脚还经过电阻r10后接信号地sgnd。

本发明的优点是：第一：采用光电耦合器将带检测的加速度芯体输出电路与自检电路分开，一方面可防止自检电路切换时产生的干扰信号干扰加速度信号，影响加速度传感器的输出信号的正确性；另一方面在自检时间里，加速度芯体输出电路与自检电路同时正常工作，互不干扰，保证了加速度信号实时连续输出。第二：该自检电路通过监测加速度芯体的加速度电压信号的和值电压，可以实现在线检测加速度芯体的故障监测。

附图说明

图1是本发明自检电路的示意图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。参考图1，一种加速度传感器自检电路，包括串联的运算电路、自检驱动电路和自检输出电路，运算电路由运算放大器u1、电阻r1、r2、r3、r4，电容c1构成；自检驱动电路由光电耦合器n1a、n1b、开关二极管v1、v2，电阻r5、r6、r7、r8、r9、r10构成；自检输出电路由调整二极管d1、n2a，电阻r11、r12，电容c2构成。

运算放大器u1的4脚接-15v，8脚接+15v，5脚接r1的右管脚和r2的右管脚，6脚接r3的右管脚、r4的左管脚和c1的左管脚，7脚接r4的右管脚、c1的右管脚；电阻r1的左管脚接加速度芯体的v-脚；电阻r2的左管脚接加速度芯体的v+脚；电阻r3的左管脚接+5vref。

开关二极管v1的负极和v2的正极共同与运算放大器u1的7脚连接；光电耦合器n1a的1脚接信号地sgnd，2脚接电阻r5的右管脚，电阻r5与开关二极管v1的正极连接，光电耦合器n1a的8脚连接+5v，7脚接电阻r8的上管脚和电阻r7的左管脚，电阻r7的右管脚与光电耦合器n2a的1脚连接，电阻r8的下管脚接信号地sgnd。光电耦合器n1b的3脚接开关二极管的负极，4脚接电阻r6的右管脚，电阻r6的左管脚接信号地sgnd，5脚接电阻r10的上管脚和电阻r9的左管脚，电阻r9的右管脚与光电耦合器n2a的1脚连接，r10的下管脚接信号地sgnd，光电耦合器n1b的6脚和光电耦合器n1a的8脚接+5v。

光电耦合器n2a的2脚接信号地sgnd，7脚接电阻r11的上管脚，8脚接+28v；调整二极管d1的正极与电阻r12的下管脚、电容c2的下管脚并联接信号地sgnd，负极与电阻r12的上管脚、电容c2的上管脚并联接电阻r11的下管脚。

技术特征：

技术总结
本发明属于加速度传感器设计领域，具体涉及一种加速度传感器自检电路。通常的自检电路采用继电器切换电路，影响加速度传感器的输出信号的正确性；在自检时间里，加速度传感器间断工作，影响实时信号输出。本发明的自检电路包括串行连接的运算电路、自检驱动电路和自检输出电路，所述运算电路采集加速度传感器的差分输出信号，并输出与基准电压的偏差值；所述自检驱动电路的正向通路或反向通路根据所述偏差值导通或者均不导通；所述自检输出电路在正向通路或负向通路导通的情况下，输出故障信号。可防止自检电路切换时产生的干扰信号干扰加速度信号，影响加速度传感器的输出信号的正确性；可以实现在线检测加速度芯体的故障监测。

技术研发人员：肖岸飞;王学锋
受保护的技术使用者：武汉航空仪表有限责任公司
技术研发日：2018.12.07
技术公布日：2019.05.10