微机械电容式加速度计检测电路设计

通过对MEMS电容式加速度计的差分电容检测电路优缺点的比较,结合直流充放电检测方法和交流测量方法的优点,设计了微分检测电路,用方波作为载波。该电路由方波信号发生器、微分电路、全波整流电路和滤波电路组成。经试验验证:可检测到10-16F的差分电容,且其非线性度小于±1%FS,可作为MEMS电容式加速度计的后续处理电路。     

差分电容硅微加速度计检测电路研究

针对硅微加速度计中微小差分电容检测,提出了一种基于调制解调方法的闭环检测电路,介绍了该闭环检测系统的原理框图和实现途径。分析了基于单路载波的前置电容-电压( C-V)转换电路,证明了基于相关芯片的解调方法的有效性,其解调效率仅对开环输出有影响;基于双路反馈电路的静电力平衡回路有效提高该检测系统的线性度。结合硅微加速度计参数和电路设计参数,对加速度计系统进行了仿真,仿真结果显示系统稳定,刻度系数为0.9 V/gn 左右,带宽700 Hz左右。结合表头进行的精密转台实验结果表明该加速度计系统刻度系数0.88 V/gn,量程可达±13 gn。     

微机械电容式加速度计读出电路研究与设计

为了提高电容式MEMS加速度计测量精度,设计了一种应用于MEMS加速度计微弱信号读出电路。读出电路由T型阻容网络放大电路、模拟开关解调电路和四阶带通滤波电路组成,通过Multisim软件仿真分析各模块电路原理并确定影响读出电路的主要因素,进一步优化确定元器件最佳参数,最后制作出PCB电路板并开展实验测试,实验结果表明微弱信号检测准确率达90%以上,能很好满足电容式MEMS加速度计微弱信号检测要求,同时该读出电路具有尺寸小、易调节、易于ASIC集成等特点,在微机械仪表的微小电容检测中有较高的实用价值。     

微机械加速度计中的寄生电容对噪声的影响

主要分析变面积式微机械加速度敏感元件中的固定平行电极间寄生电容对系统噪声的影响,建立敏感元件的电磁仿真模型,进行噪声公式的推导,并得到了实验验证.通过仿真分析发现,铝电极下的玻璃衬底是增大该寄生电容的主要因素.实验结果表明,该寄生电容会增加60％以上的系统噪声.     

新型三轴微加速度计设计

新型三轴微加速度计采用单一惯性质量,由四组L型梁对称布置支撑;利用差分电容作为检测接口,测量由于惯性力而引起惯性质量的微动位移;电容的差分结构有利于提高微加速度计的检测性能,实现系统静电力反馈闭环控制.利用ICP深刻蚀技术和静电键合技术等微机电系统工艺完成微加速度计的制作.具有体积小、灵敏度高、功耗小等优点,能够广泛应用于导航系统、汽车工业、PC游戏设备以及其他一些消费电子产品领域.     

扭摆式微机械加速度计的系统研究

扭摆式微机械加速度计是近年来才开始发展的一种新型加速度计。介绍了这种新型加速度计的机械结构、工作原理,根据其测试特点,对其关键部分进行了探讨。在此基础上,对整个加速度计系统的误差来源进行了分析。     

单载波调制型加速度计差分电容检测电路

单载波调制型差分电容检测电路是为满足微机械加速度计高线性度、高分辨率的需要而设计的,本文给出了检测电路的原理图,分析了寄生电阻、电容模型,从理论上证明该电路可有效消除寄生电阻和电容的影响,并推导了各关键功能模块的传递函数;此外,从电路的各个局部环节研究了会对电路性能造成影响的因素,包括放大电路的噪声源、载波信号稳定性、两路电荷放大器一致性、调制信号与参考信号相位同步等.经理论推导,通过改进和避免不利因素的影响即可保证电路的稳定性,适用于微机械加速度计检测领域.     

谐振原理在硅微机械加速度计中的应用

将谐振原理应用于微硅机械加速度计中，可以改善后者输出信号的质量，降低检测难度。随着微机电系统工艺的发展，谐振式微加速度计巳成国硅微机械加速度计发展的新趋势。     

基于AD7745的微电容加速度计测量电路设计与实现

AD7745是世界上首款24bit数字输出的电容读取芯片,可以测量一对差分电容。它的输入共模偏置电容最大可到17PF,输入电容变化范围为±4pF,采样频率/通频带为10Hz到90Hz。基于AD7745的微电容加速度计测量电路系统有两种输出方式:一方面通过16bit的D/A将数字信号转换成模拟电压信号,实时输出到示波器;另一方面可将AD7745的24bit输出结果通过串口输入到计算机里,由计算机实现波形显示、分析。对PCB布线进行优化后,试验测得采样频率为90.9Hz时,AD7745数据的实际有效位数为14.5bit,对应分辨率为0.37fF。     

轻触式开关电路在AVR单片机中的应用

单键开关电路已经广泛应用于PDA、手机和电子词典等数码产品中,其实现方式多种多样。一般可采用RS触发器、计数器以及采用555集成电路等等。在单片机的一些实际应用中,以上的实现方式会增加整个电路的复杂度,不能达到简洁、实用的效果。本文将介绍一种可以在单片机应用中实现的     

基于数字电路的二阶Σ-Δ调制微加速度计

为了简化模拟电路部分的设计,减少模拟电路的干扰,提出了一种基于数字电路的Σ-Δ调制微加速度计.在传统由纯模拟电路搭建的Σ-Δ接口电路基础上,将基于运算放大器的比例放大、微分、积分电路使用现场可编程门阵列(FPGA)进行实现.使用分立元件搭建了PCB板级电路,实现了采样频率为50 kHz的二阶Σ-Δ闭环调制接口电路.测试结果表明:该加速度计灵敏度为1.4 V/gn,系统基带内闭环噪声密度小于400 μgm/Hz1/2.     

微机械电容式加速度传感器测试电路研究

在测量硅微电容式加速度传感器时,由于器件信号的微弱和寄生电容的干扰,提高加速度的稳定性和分辨率非常困难.针对这种情况,作者分析对比开关性和调制解调型两种常见微弱电容检测方法优缺点,并提出了一种微电容检测的改进电路,用此电路对电容式加速度传感器进行了测试.数据表明,微加速度计灵敏度为1.63 V/gn,可以检测到10-17F量级的电容值.     

微机械电容式压力传感器的变换电路

在介绍一种新型微机械差动电容式压力传感器的基础上 ,重点介绍一种为其配套的电容—电压变换电路。并以实验结果反映其电路的优点     

石英挠性加速度计中高精度低零偏伺服电路的设计

介绍了一种用于石英挠性加速度计的伺服电路.通过对内部的差动电容检测器进行激光修调,使该伺服电路的零偏电流小于1.33uA.低零偏电流的特点大大地提高了本伺服电路响应加速度时输出电流的精度,即提高了所检测加速度值的精度.     

一种差动电容式加速度传感器设计的理论研究

设计了一种差动式测振传感器,建立了差动电容式加速度传感器的数学模型,并通过电容的推导计算对其进行了特性分析。对检测电路的结构进行了分析,给出了典型电路结构,推到了电路参数及性能;本设计具有电路结构简单,频率范围宽约0～500Hz,线性度小于1%,灵敏度高,输出稳定,测量误差小等优点;通过实验,各项性能指标满足设计要求。     

一种基于CAV424的原油含水率检测电路设计

电容法作为原油含水率检测方法,其调理电路往往受到寄生电容和环境变化的影响而难以实现高精度测量。设计了一种基于CAV424的电容式传感器原油含水率检测电路。实验表明:利用该检测电路测量原油含水率与蒸馏水法测量值的差值在5%以内,具有测量准确度高、测量速度快、显示直观、安装使用简单、价格低廉、操作方便的特点。     

体硅电容式双轴微加速度计的信号检测新方法

在研究体硅电容式双轴加速度计结构部分,分析差分电容检测方法的基础上,提出了一种适合该加速度计的新型信号检测方法,此方法可有效地将两轴的混叠信号分别进行输出。通过HSPICE软件仿真验证了该方法的可行性。且依据0.5μmCMOSN阱工艺参数对总体电路进行模拟仿真,5V单电源供电,微加速度计单轴灵敏度为50mV/gn,频响为2.3kHz,量程为±50gn。