一种高精度压电式传感器模拟系统技术方案

本实用新型专利技术属于传感器模拟技术领域，涉及一种高精度压电式传感器模拟系统，主要解决现有压电式传感器模拟器成本高、信号精度不高且通用性不强的问题，特别是高频压电模拟时出现的电荷量受负载影响问题。利用数模转换器接受上位机发送的波形数字信号并转换为电压信号，使用带通滤波器滤除数模转换器产生的谐波干扰和直流偏执电压，通过单端转差分单元减弱信号“地”上的干扰信号，通过使用双刀双掷开关切换无源电荷发生器的量程，提高低压电信号输出精度，通过增加无源电荷发生器内阻减小外部负载变化对电压电荷转换关系的影响，且通过上位机可产生任意波形，通用性较强，对压电传感器测量具有重要的价值。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度压电式传感器模拟系统
本技术属于传感器模拟
，具体涉及一种模拟压电式传感器设备，能够模拟传感器的动态、静态特性，能够模拟传感器频带特性、灵敏度特性、线性度特性和精度特性。
技术介绍
压电信号属于非常微弱的信号，而振动、冲击、动态压力、动态力传感器比较昂贵，且驱动传感器的装置极其复杂，这样就需要一种简单的能够电模拟的压电发生装置来模拟传感器输出压电信号。电子产品硬件在回路(HIL)中模拟压电传感器信号一直是一个难点，而压电信号在振动、动态力领域属于常见信号，能够模拟压电信号是检测振动和动态力的基础。目前压电信号模拟器常用的是MEGGITT公司生产的4830A/B产品，价格较贵。其原理如图1、2所示。首先采用DDS将数字信号转化为正/余弦模拟信号，然后通过带通滤波器滤除模拟信号中的信号干扰，最后采用无源电荷发生器输出电荷信号。目前这些实现方式都有一些问题。比如：首先，MEGGITT产品4830B无法实现任意波形的产生，这就导致在产品验证阶段有些波形无法充分验证，比如冲击波形、多频率叠加波形，特别是现场采集数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度压电式传感器模拟系统，其特征在于：包括数模转换器、带通滤波器、跟随器、反相器及n个无源电荷发生器单元；各个无源电荷发生器单元的电荷量程不同，其中n为大于等于1的正整数；/n每个无源电荷发生器单元均包括两个无源电荷发生器；/n所述数模转换器的输出端与带通滤波器的输入端连接；所述带通滤波器的输出端与跟随器及反相器的输入端连接；所述跟随器及反相器的输出端与各个无源电荷发生器单元的输入端连接；且跟随器与无源电荷发生器单元中的一个无源电荷发生器的输入端连接，反相器与无源电荷发生器单元中的另一个无源电荷发生器的输入端连接；/n所述数模转换器用于接受上位机发送的波形数字信号，并将波形数字信号转...

【技术特征摘要】
1.一种高精度压电式传感器模拟系统，其特征在于：包括数模转换器、带通滤波器、跟随器、反相器及n个无源电荷发生器单元；各个无源电荷发生器单元的电荷量程不同，其中n为大于等于1的正整数；
每个无源电荷发生器单元均包括两个无源电荷发生器；
所述数模转换器的输出端与带通滤波器的输入端连接；所述带通滤波器的输出端与跟随器及反相器的输入端连接；所述跟随器及反相器的输出端与各个无源电荷发生器单元的输入端连接；且跟随器与无源电荷发生器单元中的一个无源电荷发生器的输入端连接，反相器与无源电荷发生器单元中的另一个无源电荷发生器的输入端连接；
所述数模转换器用于接受上位机发送的波形数字信号，并将波形数字信号转换为模拟信号；
所述带通滤波器用于滤除模拟信号中的信号干扰；
所述跟随器和反相器用于将单端电压信号转换为差分信号；
所述无源电荷发生器包括电阻R及与电阻R串接的电容C；无源电荷发生器单元中，其中一个无源电荷发生器接收跟随器...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建平，刘源，赵小勇，喻鸣，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：新型
国别省市：陕西;61