差分电容电压转换电路噪声性能分析及测试

本文对电容检测式加速度计系统中广泛采用的差分电容电压转换电路建立了电容电压转换电路的等效噪声模型,并对双运放集成电路芯片所构成的差分电容电压转换电路的本底噪声以及仪表放大器输出端的噪声进行了测试,将电容电压转换电路本底噪声中的差模噪声分量和共模噪声分量进行了分离.测试结果表明影响加速度计系统噪声性能的差模噪声分量占电容...     

微机械电容式加速度传感器信号电路设计

介绍了一种可用于差动电容敏感的加速度传感器的信号检测电路,给出了在电路中所用的电子元器件,同时进行分析,得到电路的输出电压和传感器信号电容变化量之间的关系.实验结果表明,该电路的线性高,测量差分电容变化的灵敏度好,是一种具有实用价值的微差分电容测量接口电路.     

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.     

微位移电容传感电路的噪声分析与实验研究

扭杆弹簧倾斜仪是一种结构简单的小型化倾斜仪,可监测地面微小倾斜,广泛应用于工程实践、地球物理和科学实验等诸多领域。本文描述了扭杆弹簧倾斜仪中电容传感电路的原理与构造,理论分析了电容传感电路的热噪声,对电容传感电路的噪声和慢漂特性进行了实验研究。实验结果表明电容传感电路的噪声水平约为0.6mV,折算位移测量的分辨率优于10-10m量级。     

电容式力平衡加速度计的设计

电容式微机械加速度计是一种将加速度转换成差分电容、通过检测差分电容的变化来检测加速度大小的一类高精度的惯性传感器.利用开关电容电路实现C-V变换,利用反馈静电力实现力平衡闭环控制,设计了一种电容式微机械加速度计.通过构建电容式加速度传感器及外围电路的数学模型,推导了闭环工作的系统函数.并对实际系统进行研制,最后给出了整个系统的测试结果.     

精密离心机主轴回转误差测量仿真技术研究

精密离心机主轴回转误差直接影响精密离心机动态半径的测量、离心加速度输出精度以及精密离心机主轴运行安全性,必须精确测量主轴回转误差参数;介绍一种应用3个电容测微仪测试并分离主轴回转误差与圆度误差的方法,利用MATLAB对三只电容测微仪安装角度误差、主轴全周采样点数、测试系统本底噪声对主轴回转误差测试结果影响进行仿真分析,得出采样点数N、测微仪安装角度误差δα、δβ以及测试系统本底噪声对回转误差分离的影响,基于仿真结果确定了10-6量级精密离心机主轴回转误差测量的几个工程参数。该方法已应用于某高精度精密离心机主轴回转误差精密测试中,实测表明,转速在300 rpm内精密离心机纯回转误差测量结果为0.25 μm,满足10-6量级高精度精密离心机的研制指标需求。     

MHD角速度传感器预处理电路的低噪声设计方法研究

为改善磁流体动力学(MHD)角速度传感器的噪声性能,研究预处理电路的低噪声设计方法.采用3个并联的SSM-2220双极型晶体管对作为输入级,级联低噪声集成运放构成差分放大电路,作为前置放大器,后级加入低通滤波、交流耦合和单端转差分电路.建立了预处理电路的噪声模型,并进行了噪声测量实验,电路的输入噪声电压谱密度约为0.6 nV/Hz(1 kHz).提出的低噪声预处理电路将MHD角速度传感器等效输入噪声水平降低至nV/Hz量级.     

一种新型的12位SAR ADC设计

设计了一种12位精度,200 kS/s采样率的逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)。针对传统的电容开关切换算法的大电容面积和高功耗,采用一种新型的电容开关切换算法,提高了转换精度,降低了功耗。此外,比较器电路采用一种全差分动态比较器和静态预放大比较器分时工作的方法,进一步降低了功耗。基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,对电路进行了设计和仿真。仿真结果表明,在采样率为200 kS/s时,信号噪声失真比(SNDR)为70.94 dB,有效位数(ENOB)为11.49位,功耗为22μW,优值系数(FOM)为38.2 fJ/(Conversion·step)。     

低噪声硅微陀螺敏感电容电荷读出电路设计

硅微陀螺敏感电容电荷读出电路性能的优劣直接决定着陀螺仪测量精度.通过对敏感电容读出电路的建模分析,采用差分调制技术实现了低噪声信号输出,从电路组成、参数设置、PCB布局布线等多方面综合考虑,优化设计了能抑制低频噪声以及高灵敏度电荷读出电路.实验结果表明:该电路输出噪声为-116.24 dBV/√Hz,敏感电容检测分辨率可达1.16 ×10-19 F√Hz.     

电容式微加速度传感器信号处理电路的设计

介绍了一种新型的电容式微加速度传感器的信号处理电路,可以用来检测电容式微加速度传感器敏感的加速度.该电路采用电荷敏感原理,能较好地消除寄生电容的影响.同时电路工作于闭环模式,具有稳定的工作特性.实验结果表明该电路不仅能很好的消除外部环境噪声的干扰,同时提高了传感器的整体性能.