器。1M Hz 的交流信號(hào)經(jīng) U1，U2 后，變?yōu)榇笮∠嗟?，方向相反，及相位相差?1800 的 二個(gè)交流激勵(lì)信號(hào)，用該 交流激勵(lì)信號(hào)激勵(lì)差分電容傳感器；U4（AD745JR）是高輸入阻抗電荷轉(zhuǎn)移放大器，該放大器的特點(diǎn)是 具有很高的輸入阻抗，漏電電流極小（注：MEMS 電容傳感器△C 一般只有1—4p，漏電對(duì)傳感器的精度 影響很大），提高系統(tǒng)精度。U4 是調(diào)理電路的中心，它是將在外加激勵(lì)信號(hào)的作用下，傳感器振動(dòng)引起 的電荷的變化轉(zhuǎn)移成電壓信號(hào)的變化。R12、R13、R14 采用T 型連結(jié)，目的是提升電路阻抗，提高電路 系統(tǒng)放大倍數(shù)。U6（AD797）運(yùn)算放大器是 將C11、R16 組成的高通濾波器已去除低頻干擾后的電壓信 號(hào)經(jīng)適當(dāng)放大，為下一步同步解調(diào)作好準(zhǔn)備；U3（AD797）運(yùn)算放大器組成的移相電路,其作用是使調(diào)制 信號(hào)和解調(diào)信號(hào)同步;本傳感器調(diào)理電路的同步解調(diào)器所采用的芯片為 美國(guó) AD 公司生產(chǎn)的平衡解調(diào) 器U5 （AD630），所謂 平衡解調(diào)器是指：調(diào)制信號(hào)被解調(diào)出的結(jié)果只和調(diào)制信號(hào)的相位、頻率有關(guān)而 和調(diào)制信號(hào)的幅值無(wú)關(guān)；經(jīng)U5 同步解調(diào)出的電壓信號(hào)就是反應(yīng)振動(dòng)加速度大小的信號(hào)；U9（ OP137） 運(yùn)算放大器組成二階有源低通濾波器，電壓信號(hào)經(jīng)二階低通濾波器，濾除信號(hào)中高頻噪音成份；U10 （ OP177）運(yùn)算放大器組成 跟隨器，信號(hào)經(jīng) 調(diào)整， 跟隨輸出。U7 （OP137） 運(yùn)算放大器組成反饋 AGC 回路，將振動(dòng)加速度信號(hào)的輸出信號(hào)比例后反饋回源極，使動(dòng)極板產(chǎn)生和加速度方向相反的靜電力， 目的是增加加速度計(jì)的靈敏度和帶寬。該套加速度計(jì)的分辨率為 2-18。圖 六 交直流激勵(lì)差分電容振動(dòng)加速度傳感器調(diào)理電路
（注：激勵(lì)信號(hào)采用正弦交流信號(hào)而不用方波信號(hào)，是因?yàn)榉讲ㄐ盘?hào)為離散信號(hào)沒(méi)有連續(xù)性， 解調(diào)時(shí)易產(chǎn)生尖頂脈沖過(guò)沖雜波，該尖頂脈沖過(guò)沖雜波不易濾除，貫穿整個(gè)電路，影響電路分辨率）
本文的創(chuàng)新點(diǎn)： 傳感器技術(shù)是信息社會(huì)的一大支柱，根據(jù)電容的物理特性制作的傳感器在傳感器家族中站有重 要的地位。提高微小電容、微小電容差分檢測(cè)精度，是目前中外測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域科技攻關(guān)的焦點(diǎn)，也是 科技發(fā)達(dá)國(guó)家共認(rèn)的測(cè)控科技的置高點(diǎn)。
本文重點(diǎn)講述了一套微小電容差分高精度檢測(cè)電路，用該套電路可測(cè)物體的加速度，該套加速度計(jì) 的分辨率可達(dá) 2-18。。。 本系統(tǒng)電路涉及 交流驅(qū)動(dòng)，前置放大、阻抗匹配，同步解調(diào)，有源濾波等。通過(guò)對(duì)二個(gè)案例的 介紹，以期待讀者對(duì)交、直流驅(qū)動(dòng)；何時(shí)采用交流驅(qū)，動(dòng)何時(shí)采用直流驅(qū)動(dòng)有所理解。以期待讀者 對(duì)系統(tǒng)電路的前置放大、阻抗匹配；為什么要前置放大、阻抗匹配；怎樣進(jìn)行前置放大、阻抗匹配有 所理解。通過(guò)對(duì)微小電容差分高精度檢測(cè)電路的研究，提高模擬電路的設(shè)計(jì)水平。
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