一種傳感器的方波激磁裝置及其激磁方法
【專利摘要】提供一種傳感器的方波激磁裝置及其激磁方法，尤其適用于陀螺再平衡回路系統(tǒng)。本發(fā)明在滿足精度要求的前提下，利用方波，替代正弦波激磁，結(jié)合濾波電容器數(shù)量為2的開關(guān)濾波器的濾波和正交切除作用，避免高增益時(shí)大信號(hào)阻塞對(duì)產(chǎn)品性能的影響，大大降低了對(duì)精密正弦波激磁電源的依賴，使得產(chǎn)品成本得以降低、可靠性得以提高。本發(fā)明可用于其它需要激磁信號(hào)的裝置。
【專利說明】一種傳感器的方波激磁裝置及其激磁方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬傳感器伺服系統(tǒng)的信號(hào)激磁【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種傳感器的方波激磁裝置及其激磁方法，尤其適用于陀螺再平衡回路系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的精密傳感器如陀螺和加速度計(jì)激磁均采用正弦波信號(hào)，參加圖1，包括信號(hào)依次連接的激磁信號(hào)源、傳感器信號(hào)器、前置放大器、交流放大器、解調(diào)器、直流放大與校正單元和功放單元，正弦波的特點(diǎn)是頻率單純、很少有高次諧波，所以信號(hào)器在沒有正交分量信號(hào)時(shí)零位輸出小，但激磁電源電路相對(duì)復(fù)雜、電源效率較低、功耗較大。一般情況下，為追求零位信號(hào)小、高次諧波少，所以國(guó)內(nèi)外一致采用正弦波激磁。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的技術(shù)問題:提供一種傳感器的方波激磁裝置及其激磁方法，采用方波替代正弦波激磁，結(jié)合濾波電容器數(shù)量為2的開關(guān)濾波器的濾波和正交切除作用，避免高增益時(shí)大信號(hào)阻塞對(duì)產(chǎn)品性能的影響，大大降低了對(duì)精密正弦波激磁電源的依賴，使得產(chǎn)品成本得以降低、可靠性得以提高，本發(fā)明可用于其他精密設(shè)備中需要激磁信號(hào)的元器件的激磁電源。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案:一種傳感器的激磁裝置，包括信號(hào)依次連接的激磁信號(hào)源、傳感器信號(hào)器、前置放大器、交流放大器、解調(diào)器、直流放大與校正單元和功放單元，所述激磁信號(hào)源為方波激磁信號(hào)，前置放大器與交流放大器之間連接一個(gè)濾波電容器數(shù)量為2的開關(guān)濾波單元。所述方波激磁信號(hào)是由基準(zhǔn)方波接入開關(guān)功放單元后獲得足夠功率的激磁信號(hào)?；鶞?zhǔn)方波應(yīng)滿足傳感器信號(hào)器的頻率要求。
[0005]還提供一種傳感器的方波激磁方法。
[0006]步驟1:將基準(zhǔn)方波接入開關(guān)功放單元后獲得足夠功率的激磁信號(hào)；
[0007]步驟2:將足夠功率的激磁信號(hào)接入傳感器信號(hào)器后，對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行前置放大；
[0008]步驟3:將前置放大后的信號(hào)接入到濾波電容器數(shù)量為2的開關(guān)濾波單元進(jìn)行正交切除效應(yīng)的濾波；
[0009]步驟4:將濾波后的信號(hào)依次進(jìn)行交流放大、信號(hào)解調(diào)、直流信號(hào)放大與校正、功率放大。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、簡(jiǎn)化了激磁電路；
[0012]2、提高了電源效率，降低了功耗；
[0013]3、簡(jiǎn)化了調(diào)試工藝過程，縮短了調(diào)試周期，提高了可靠性；降低了成本；
[0014]4、易于推廣，可推廣應(yīng)用于微動(dòng)同步器、差動(dòng)變壓器、電感電容類傳感器、慣性測(cè)量部件和精密測(cè)角元器件的激磁電源；
[0015]5、可用于其它需要激磁信號(hào)的裝置；[0016]6、在保證性能精度的前提下，解決電源效率低、體積大、重量重、成本高、調(diào)試復(fù)雜的問題；
[0017]7、實(shí)用價(jià)值高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為傳統(tǒng)傳感器的激磁裝置；
[0019]圖2為方波激磁電路示意圖；
[0020]圖3為電容器數(shù)量為2的開關(guān)濾波單元
[0021]圖4為本發(fā)明的信號(hào)處理示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0023]參見圖1，一種傳感器的方波激磁裝置，由信號(hào)依次連接的激磁信號(hào)源、傳感器信號(hào)器、前置放大器、交流放大器、解調(diào)器、直流放大與校正單元和功放單元組成。所述激磁信號(hào)源為方波激磁信號(hào)，前置放大器與交流放大器之間連接一個(gè)濾波電容器數(shù)量為2的開關(guān)濾波單元。
[0024]參見圖2，上述激磁信號(hào)源所需的方波激磁信號(hào)是由基準(zhǔn)方波接入開關(guān)功放單元后獲得足夠功率的激磁信號(hào)，基準(zhǔn)方波應(yīng)滿足傳感器信號(hào)器的頻率要求。
[0025]方波激磁信號(hào)接入傳感器信號(hào)器后，對(duì)輸出信號(hào)通過前置放大器放大。
[0026]在伺服系統(tǒng)中，放大器的零位漂移主要取決于直流放大，交流放大基本對(duì)零位漂移沒有影響，但交流放大器的增益與直流放大器零位漂移的歸算值成反比。
[0027]參見圖3，上述放大后的方波激磁信號(hào)通過濾波電容器數(shù)量為2的開關(guān)濾波單元，既能提前切除正交分量，又能濾除方波的高次諧波，所以交流放大器的增益能夠提高，直流放大器的零位漂移能夠減小，對(duì)伺服系統(tǒng)精度更加有利；濾除了高次諧波的方波信號(hào)只要不引起放大器的阻塞(飽和)，就不會(huì)對(duì)系統(tǒng)精度產(chǎn)生影響。
[0028]參見圖4，濾波后的信號(hào)依次進(jìn)行常規(guī)的交流放大、信號(hào)解調(diào)、直流信號(hào)放大與校正、功率放大。
[0029]上述實(shí)施例，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限制本發(fā)明實(shí)施范圍，故凡以本發(fā)明權(quán)利要求所述內(nèi)容所做的等效變化，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種傳感器的方波激磁裝置，包括信號(hào)依次連接的激磁信號(hào)源、傳感器信號(hào)器、前置放大器、交流放大器、解調(diào)器、直流放大與校正單元和功放單元，其特征在于:所述激磁信號(hào)源為方波激磁信號(hào)，前置放大器與交流放大器之間連接一個(gè)濾波電容器數(shù)量為2的開關(guān)濾波單元。
2.如權(quán)利要求1所述的傳感器的方波激磁裝置，其特征在于:所述方波激磁信號(hào)是由基準(zhǔn)方波接入開關(guān)功放單元后獲得足夠功率的激磁信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的傳感器的方波激磁裝置，其特征在于:基準(zhǔn)方波應(yīng)滿足傳感器信號(hào)器的頻率要求。
4.一種傳感器的方波激磁方法，其特征在于包括下述步驟: 步驟1:將基準(zhǔn)方波接入開關(guān)功放單元后獲得足夠功率的激磁信號(hào)； 步驟2:將足夠功率的激磁信號(hào)接入傳感器信號(hào)器后，對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行前置放大； 步驟3:將前置放大后的信號(hào)接入到濾波電容器數(shù)量為2的開關(guān)濾波單元進(jìn)行正交切除效應(yīng)的濾波； 步驟4:將濾波后的信號(hào)依次進(jìn)行交流放大、信號(hào)解調(diào)、直流信號(hào)放大與校正、功率放大。
【文檔編號(hào)】G01C19/00GK103983258SQ201410211605
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】趙治偉, 陳磊江, 黃凱, 鄭群英, 馬駿, 馬英華, 劉劍鋒 申請(qǐng)人:陜西寶成航空儀表有限責(zé)任公司