一種加速度計電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于加速度計技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種加速度計電路。所述加速度計電路包括信號發(fā)生器，檢測線圈、放大器、力矩線圈和濾波分壓電路組成。其中，對信號發(fā)生器進(jìn)行多點(diǎn)激勵，使其輸出穩(wěn)定頻率的正弦信號。檢測線圈產(chǎn)生與加速度成比例的電流信號。在由放大器將檢測線圈產(chǎn)生的電流進(jìn)行多級放大。放大器輸出的電流流經(jīng)位于磁場中的力矩線圈，產(chǎn)生與測量加速度力矩平衡的磁力矩并輸出與加速度成比例的電壓信號，濾波分壓電路組成對力矩線圈輸出的電壓信號進(jìn)行濾波和分壓處理，從而有效保證加速度計輸出穩(wěn)定的電壓信號，提高了加速度計的可靠性。另外，該電路采用常用電子元器件，結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】
一種加速度計電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于加速度計技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種加速度計電路。
【背景技術(shù)】
[0002]加速度計是一種將加速度值轉(zhuǎn)換成比例的電壓信號的傳感器。加速度計采用電路包括信號發(fā)生器、檢測線圈、放大器、力矩線圈和濾波分壓電路。信號發(fā)生器產(chǎn)生正弦信號激勵。檢測線圈產(chǎn)生與加速度成比例的電流信號。放大器將檢測線圈產(chǎn)生的電流進(jìn)行整流放大。放大器輸出的電流流經(jīng)位于磁場中的力矩線圈，產(chǎn)生與測量加速度力矩平衡的磁力矩并輸出與加速度成比例的電壓信號，濾波分壓電路對力矩線圈輸出的電壓信號進(jìn)行濾波和分壓處理。
[0003]現(xiàn)有加速度計中信號發(fā)生器內(nèi)用于頻率產(chǎn)生的電容熱穩(wěn)定性較差，特別是在震蕩頻率產(chǎn)生時，容易發(fā)熱，從而使得輸出的電壓和頻率不穩(wěn)定，降低加速度計的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:提出一種結(jié)構(gòu)簡單、能產(chǎn)生穩(wěn)定頻率和幅值的正弦激勵信號、可靠性高的加速度計電路。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種加速度計電路，其包括信號發(fā)生器、檢測線圈L1、放大器、力矩線圈和濾波分壓電路，其中，所述信號發(fā)生器包括電阻R1、R2、R3、R4、R5，二極管V1、V2、V4，三極管V3和電容Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8，二極管Vl的正極接外接電源正端，負(fù)極分別與電容C2正極、電阻R3—管腳、電阻Rl—管腳、電阻R9—管腳、放大器供電端并聯(lián)，二極管V2的負(fù)極接外接電源負(fù)端，正極分別與電容C3負(fù)級、電容C4 一管腳、電容C5負(fù)極、二極管V4正極、電阻R4—管腳、電阻R6—管腳、電阻R8—管腳、放大器輸入端并聯(lián);所述電容C2的負(fù)極、電容C3的正極接信號地，電容Cl的一管腳接信號地，另一管腳接殼體地；電阻R2的另一管腳分別與電容C6的一管腳、電容C7的另一管腳并聯(lián)，電阻R3的一管腳與二極管V4的負(fù)極、電阻R5的一管腳并聯(lián)，電阻R5的另一管腳分別與電容C5的正極、三極管V3的基電極并聯(lián)；電容C4的另一管腳分別與電阻Rl的另一管腳、電容C6的另一管腳、檢測線圈LI的另一管腳并聯(lián)，電容C8的另一管腳與放大器的輸入端相連;三極管V3的發(fā)射極分別與電阻R4的另一管腳、電阻R2的一管腳并聯(lián)，三極管V3的集電極分別與電容C7的一管腳、電容C8的一管腳、檢測線圈LI的一管腳并聯(lián);放大器的輸出接力矩線圈L2，力矩線圈L2的輸出連接至濾波分壓電路。
[0006]所述電容C6和電容C7采用獨(dú)石瓷介電容。
[0007]所述放大器包括電阻R6、R7、R8、R9、R10，二極管V5、V7，三級管V6、V8、V9和電容C9、ClO，其中，所述放大器的輸入端為三個腳的二極管V5，二極管V5的I腳接信號發(fā)生器內(nèi)的二極管V2，二極管V5的2腳分別與電阻R6的一管腳、電阻R7的一管腳、三極管V6的基電極并聯(lián)，二極管V5的3腳接信號發(fā)生器內(nèi)的電容C8;三極管V6的集電極分別與二極管V7的I腳、電阻R9的一管腳、三極管V8的基電極并聯(lián);三極管V6的發(fā)射極分別與電容C9的一管腳、三極管V9的基電極并聯(lián)；電阻R7的另一管腳分別與電阻R8的另一管腳、電容ClO的一管腳并聯(lián);三極管V9的發(fā)射極與電容ClO的另一管腳相連;三極管V9的集電極分別與電容C9的另一管腳、二極管V7的2腳、電容RlO的一管腳并聯(lián);三極管V8的發(fā)射極分別與電阻RlO的另一管腳、力矩線圈L2的一管腳并聯(lián)。
[0008]所述濾波分壓電路包括電容(:11、(:12、(:13、(:14和電阻1?11、1?12、1?13，其中，電容(:12的一管腳、電容C13的一管腳、電阻Rll的一管腳同時連接到力矩線圈L2的輸出端；電阻Rll的另一管腳分別與電阻R12的一管腳、電容C14的一管腳并聯(lián)；電容Cll的一管腳分別與電容C12的另一管腳、電容C13的另一管腳并聯(lián);電阻R12的另一管腳與電阻R13的一管腳相連;電容Cll的另一管腳、電容C14的另一管腳和電阻R13的另一管腳均接信號地。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明加速計電路對信號發(fā)生器以及放大器和濾波分壓電路進(jìn)行了全新的設(shè)計，并采用獨(dú)石瓷介電容，使得本發(fā)明加速計電路能產(chǎn)生穩(wěn)定頻率f= (3.13± 0.2 )MHz，幅值A(chǔ) = (2.2 ± 0.2) VAC正弦信號，有效保證加速度計輸出穩(wěn)定的電壓信號，提高了加速度計的可靠性。另外，該電路采用常用電子元器件，結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ]下面對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0012]參考圖1，本發(fā)明加速度計電路包括由電阻1?1、1?2、1?、1?4、1?5，二極管￥1、￥2、￥4，三極管V3和電容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8構(gòu)成的信號發(fā)生器；由LI構(gòu)成的檢測線圈；由電阻尺6、1?7、1?8、1?9、1?10，二極管￥5、￥7，三級管￥6、￥8、￥9和電容09、(:10構(gòu)成的放大器；由1^構(gòu)成力矩線圈；由C11、C12、C13、C14和R11、R12、R13，構(gòu)成的濾波分壓電路。
[0013]所述二極管Vl的正極接外接電源正端(+ 15V)，負(fù)極分別與電容C2正極、電阻R3—管腳、電阻Rl—管腳、電阻R9—管腳、放大器供電端并聯(lián)。所述二極管V2的負(fù)極接外接電源負(fù)端(-15V)，正極分別與電容C3負(fù)級、電容C4一管腳、電容C5負(fù)極、二極管V4正極、電阻R4—管腳、電阻R6—管腳、電阻R8—管腳、放大器輸入端并聯(lián)。從而實(shí)現(xiàn)對信號發(fā)生器兩端的防擊穿保護(hù)。所述電容C2的負(fù)極、電容C3的正極接信號地，電容Cl的一管腳接信號地，另一管腳接殼體地。所述電阻R2的另一管腳分別與電容C6的一管腳、電容C7的另一管腳并聯(lián)，電阻R3的一管腳與二極管V4的負(fù)極、電阻R5的一管腳并聯(lián)，電阻R5的另一管腳分別與電容C5的正極、三極管V3的基電極并聯(lián)，對信號發(fā)生器內(nèi)部電壓進(jìn)行分壓處理。電容C4的另一管腳分另Ij與電阻Rl的另一管腳、電容C6的另一管腳、檢測線圈LI的另一管腳并聯(lián)，電容CS的另一管腳與放大器的輸入端相連，進(jìn)行一定的濾波處理。所述三極管V3的發(fā)射極分別與電阻R4的另一管腳、電阻R2的一管腳并聯(lián)，三極管V3的集電極分別與電容C7的一管腳、電容C8的一管腳、檢測線圈LI的一管腳并聯(lián)，進(jìn)行信號激振。所述信號發(fā)生器將與檢測線圈LI并聯(lián)的用于選頻的電容分成兩個獨(dú)立的電容，并在兩個電容之間進(jìn)行信號激勵，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)激勵，從而有利于提高激勵信號的抗干擾能力，提高加速度計的可靠性。
[0014]另外，所述電容C6和電容C7采用獨(dú)石瓷介電容，該電容熱穩(wěn)定性好，特別是在信號激振時，熱損耗低，從而可以有效保證信號穩(wěn)定性。
[0015]所述放大器的輸入端為三個腳的二極管V5，二極管V5的I腳接信號發(fā)生器內(nèi)的二極管V2，二極管V5的2腳分別與電阻R6的一管腳、電阻R7的一管腳、三極管V6的基電極并聯(lián)，二極管V5的3腳接信號發(fā)生器內(nèi)的電容C8。所述三極管V6的集電極分別與二極管V7的I腳、電阻R9的一管腳、三極管V8的基電極并聯(lián)，三極管V6的發(fā)射極分別與電容C9的一管腳、三極管V9的基電極并聯(lián)，構(gòu)成放大器的第一級。電阻R7的另一管腳分別與電阻R8的另一管腳、電容ClO的一管腳并聯(lián)，三極管V9的發(fā)射極與電容ClO的另一管腳相連，三極管V9的集電極分別與電容C9的另一管腳、二極管V7的2腳、電容RlO的一管腳并聯(lián)，構(gòu)成放大器的第二級。所述三極管V8的發(fā)射極分別與電阻RlO的另一管腳、力矩線圈L2的一管腳并聯(lián)，為放大器的第三級。本發(fā)明加速度計中的放大器采用多級放大設(shè)計，實(shí)現(xiàn)對信號的多級放大，從而可以進(jìn)一步提高信號強(qiáng)度，增強(qiáng)信號穩(wěn)定性。
[0016]所述濾波分壓電路的電容C12的一管腳、電容C13的一管腳、電阻Rll的一管腳同時連接到力矩線圈L2的輸出端。電阻Rll的另一管腳分別與電阻R12的一管腳、電容C14的一管腳并聯(lián)，電阻R12的另一管腳與電阻R13的一管腳相連，構(gòu)成分壓電路。所述電容Cll的一管腳分別與電容C12的另一管腳、電容C13的另一管腳并聯(lián)，上述電容構(gòu)成濾波電路。另外，電容Cll的另一管腳、電容C14的另一管腳和電阻R13的另一管腳均接信號地。所述濾波分壓電路將濾波和分壓功能整合在同一電路內(nèi)，簡化了電路結(jié)構(gòu)，對力矩線圈輸出的信號進(jìn)行濾波分壓處理，有效提高信號的穩(wěn)定性。
[0017]本實(shí)施例中，圖1中信號發(fā)生器的B3、B5之間產(chǎn)生能產(chǎn)生穩(wěn)定頻率f=(3.13±0.2)MHz，幅值A(chǔ)=(2.2±0.2)VAC正弦信號，檢測線圈產(chǎn)生與加速度成比例的電流信號。放大器將檢測線圈產(chǎn)生的電流進(jìn)行整流放大。放大器輸出的電流流經(jīng)位于磁場中的力矩線圈，產(chǎn)生與測量加速度力矩平衡的磁力矩并輸出與加速度成比例的電壓信號，濾波分壓電路組成對力矩線圈輸出的電壓信號進(jìn)行濾波和分壓處理，從而有效保證加速度計輸出穩(wěn)定的電壓信號，提高了加速度計的可靠性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種加速度計電路，其特征是，包括信號發(fā)生器、檢測線圈L1、放大器、力矩線圈和濾波分壓電路，其中，所述信號發(fā)生器包括電阻1?1、1?2、1?、1?4、1?5，二極管￥1、￥2、￥4，三極管￥3和電容Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8，二極管Vl的正極接外接電源正端，負(fù)極分別與電容C2正極、電阻R3—管腳、電阻Rl—管腳、電阻R9—管腳、放大器供電端并聯(lián)，二極管V2的負(fù)極接外接電源負(fù)端，正極分別與電容C3負(fù)級、電容C4 一管腳、電容C5負(fù)極、二極管V4正極、電阻R4—管腳、電阻R6—管腳、電阻R8—管腳、放大器輸入端并聯(lián);所述電容C2的負(fù)極、電容C3的正極接信號地，電容Cl的一管腳接信號地，另一管腳接殼體地;電阻R2的另一管腳分別與電容C6的一管腳、電容C7的另一管腳并聯(lián)，電阻R3的一管腳與二極管V4的負(fù)極、電阻R5的一管腳并聯(lián)，電阻R5的另一管腳分別與電容C5的正極、三極管V3的基電極并聯(lián)；電容C4的另一管腳分另Ij與電阻Rl的另一管腳、電容C6的另一管腳、檢測線圈LI的另一管腳并聯(lián)，電容CS的另一管腳與放大器的輸入端相連;三極管V3的發(fā)射極分別與電阻R4的另一管腳、電阻R2的一管腳并聯(lián)，三極管V3的集電極分別與電容C7的一管腳、電容C8的一管腳、檢測線圈LI的一管腳并聯(lián);放大器的輸出接力矩線圈L2，力矩線圈L2的輸出連接至濾波分壓電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速度計電路，其特征是，所述電容C6和電容C7采用獨(dú)石瓷介電容。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加速度計電路，其特征是，所述放大器包括電阻R6、R7、R8、R9、尺10，二極管￥5、￥7，三級管￥6、￥8、￥9和電容09、(:10，其中，所述放大器的輸入端為三個腳的二極管V5，二極管V5的I腳接信號發(fā)生器內(nèi)的二極管V2，二極管V5的2腳分別與電阻R6的一管腳、電阻R7的一管腳、三極管V6的基電極并聯(lián)，二極管V5的3腳接信號發(fā)生器內(nèi)的電容C8;三極管V6的集電極分別與二極管V7的I腳、電阻R9的一管腳、三極管V8的基電極并聯(lián);三極管V6的發(fā)射極分別與電容C9的一管腳、三極管V9的基電極并聯(lián)；電阻R7的另一管腳分別與電阻R8的另一管腳、電容ClO的一管腳并聯(lián);三極管V9的發(fā)射極與電容ClO的另一管腳相連；三極管V9的集電極分別與電容C9的另一管腳、二極管V7的2腳、電容RlO的一管腳并聯(lián);三極管V8的發(fā)射極分別與電阻RlO的另一管腳、力矩線圈L2的一管腳并聯(lián)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加速度計電路，其特征是，所述濾波分壓電路包括電容CU、(:12、(:13、(:14和電阻1?11、1?12、1?13，其中，電容(:12的一管腳、電容(:13的一管腳、電阻1?11的一管腳同時連接到力矩線圈L2的輸出端；電阻Rll的另一管腳分別與電阻R12的一管腳、電容C14的一管腳并聯(lián);電容Cll的一管腳分別與電容C12的另一管腳、電容C13的另一管腳并聯(lián)；電阻R12的另一管腳與電阻R13的一管腳相連；電容Cll的另一管腳、電容C14的另一管腳和電阻Rl 3的另一管腳均接信號地。
【文檔編號】G01P1/00GK105866457SQ201610296969
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】肖岸飛, 王鯤鵬, 梁國棟
【申請人】武漢航空儀表有限責(zé)任公司