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电容式微机械陀螺接口电路
  • ISSN号:1004-1699
  • 期刊名称:传感技术学报
  • 时间:0
  • 页码:2223-2225
  • 语言:中文
  • 分类:TH7[机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械] V241.5[航空宇航科学与技术—飞行器设计;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]西北工业大学微/纳米系统实验室,西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金项目资助(50505038)
  • 相关项目:高精度微机械陀螺的“虚拟/灵巧”实现方法
中文摘要:

接口电路是电容式微机械陀螺研制中的关键技术之一.给出了一种通用的电容式微机械陀螺接口电路方案.该方案包括电容检测和信号处理两个模块.相位相反幅度相同的两路高频载波加在敏感差动电容的两端形成敏感电桥,另一频率的高频载波叠加了驱动信号后加在驱动差动电容两端形成驱动电桥,质量块作为所有电容的公共端连接两电桥接虚地的放大器,构成前置电容检测模块;后续的带通滤波电路将驱动和敏感信号分离,各自解调滤波得到两个模态相应的振动信息,驱动振动对敏感振动再次解调即可得到和输入角速度信号成线性关系的直流电压.采用音又电容式陀螺进行实验,结果表明该电路能够有效的能够有效的抑制寄生电容和各个接口电容之间电耦合的,电容分辨率可以达到10^-15F.

英文摘要:

In order to achieve a high sensitivity and low drift,capacitive vibratory microgyroscopes need a very sensitive detection scheme. This paper presents an interface circuit for capacitive vibratory microgyroscopes including the detection bridge and the signal conditioning. The bridge consists of the differential driving capacitors, which is driven by two reverse ac signals consisting of one high frequency carrier voltage and the driving voltage. The other half bridge of sensing has the similar configuration. Two half-bridges share the same output node which is connected to the capacitances-to-voltage circuit based on virtual ground technology. Since the driving and the sensing using the different high frequency carrier voltage, Band pass filters is used to separate these two signals. Using the commercial operational amplifiers and demodulators, the experiments indicate that the circuit can effectively prevent the influence of stray capacitance and suppress the couplings of the driving and sensing signal. The capacitance resolution can reach 10^-15F.

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期刊信息
  • 《传感技术学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:东南大学 中国微米纳米技术学会
  • 主编:黄庆安
  • 地址:南京市四牌楼2号
  • 邮编:210096
  • 邮箱:dzcg-bjb@163.com
  • 电话:025-83794925
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-1699
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1322/TN
  • 邮发代号:28-366
  • 获奖情况:
  • 2011-2012年获中国科技论文在线优秀期刊一等奖,2012年获第四届中国高校优秀科技期刊奖,2011年获中国精品科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:18030