一种双积分振动传感器电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双积分振动传感器电路，包括顺序连接的电荷放大器、积分器和电压跟随器；所述电荷放大器由运算放大器构成的电荷电压转换电路；所述积分器由运算放大器构成的精密硬件双积分电路；所述电压跟随器由运算放大器构成的一种将实际负载阻抗变换为前级网络所要求的最佳负载阻抗的电路。所述电荷放大器的输出端与所述积分器的输入端相连接，所述积分器的输出端与所述的电压跟随器的输入端相连接。本实用新型专利技术提供了一种可用于测量振动位移和速度的振动传感器电路，适合振动传感器、振动测量仪表等的信号处理电路。

【技术实现步骤摘要】
一种双积分振动传感器电路
本技术涉及旋转机械振动信号检测领域，具体涉及一种用于振动信号调理的双积分电路。
技术介绍
振动传感器是各类旋转机械设备振动参数测量的关键元器件。由于振动测试时，被测物体的振动频率和振动幅值是在不断发生改变，目前的积分电路有些由于设计问题，满足不了带宽的需求而容易引起幅值失真或者相位失真，若采用软件积分器的话对处理器的要求较高，整体性价比不高，且软件积分器的响应速度较慢，准确度较差。基于此，本技术提出了一种用于振动信号调理的双积分电路，很好的改进了上述的提出的问题。
技术实现思路
本技术的技术方案如下：一种双积分振动传感器电路，包括电荷放大器、积分器和电压跟随器。所述电荷放大器，包括第一运算放大器(U1A)；第一运算放大器(U1A)的反向输入端串联第一电阻(R3)后接信号地，第一运算放大器(U1A)的同相输入端串联第二电阻(R1)后作为电荷放大调整电路的信号输入端，第三电阻(R2)连接在第一运算放大器(U1A)的同相输入端和信号地之间，第四电阻(R4)连接在第一运算放大器(U1A)的反相输入端和输出端之间。第一运算放大器(U1A)的输出端作为电荷放大器的输出端。所述积分器，包括第二运算放大器(U1B),第三运算放大器(U1C)；第二运算放大器(U1B)的同相输入端串联第五电阻(R5)后接信号地，第六电阻(R7)接在第二运算放大器(U1B)的反相输入端与输出端之间，第一电容(C1)与第二电容(C2)串联后接在第二运算放大器(U1B)的反相输入端与输出端之间，第八电阻(R6)的一端接入第一电容(C1)与第二电容(C2)之间，另一端为上级电路的输入端；第九电阻(R8)串联接入第二运算放大器(U1B)的同向输入端与第三运算放大器(U1C)的同向输入端，第十电阻电阻(R9)一端接入第二运算放大器(U1B)的输出端，另一端接入第三电容(C3)和第四电容(C4)之间，第三电容(C3)与第四电容(C4)串联后与第十一电阻(R10)并联并接入第三运算放大器(U1C)的反相输入端和输出端之间，第三运算放大器(U1C)的输出端作为积分器的输出端；所述电压跟随器，包括第四运算放大器(U1D)；第四运算放大器(U1D)的同相输入端作为上一级电路的输入端，第四运算放大器(U1D)反相输入端与输出端短接后作为电压跟随器的输出端；所述电荷放大器(A)的输出端与所述积分器(B)的输入端相连接。所述积分器(B)的输出端与所述电压跟随器(C)的输入端相连接。本技术的有益技术效果是：本技术改进了现有常规积分器设计的现状，提供了一种可用于振动信号处理的双积分电路，适合电荷型振动传感器、振动速度传感器、振动位移传感器以及振动测量仪表等的信号调理。本技术将在下面具体实施方式部分的描述中给出，部分将从下面的描述中变得更加明显。附图说明图1是本技术的总原理图。图2是本技术的电荷放大器电路图。图3是本技术的积分器电路图。图4是本技术的电压跟随器电路图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步说明。本技术包括电荷放大器(图2)、积分器(图3)和电压跟随器(图4)三部分，顺序连接三者的输入输出端。如图2所示，电荷放大器包括运算放大器U1A；运算放大器U1A的反向输入端串联R3后接信号地，运算放大器U1A的同相输入端串联第R1后作为电荷放大调整电路的信号输入端Sig+，R2连接在运算放大器U1A的同相输入端和信号地之间，R4连接在运算放大器U1A的反相输入端和输出端之间。运算放大器U1A的输出端作为电荷放大器的输出端A。如图3所示，积分器包括第运算放大器U1B,运算放大器U1C；运算放大器U1B的同相输入端串联R5后接信号地，R7接在运算放大器U1B的反相输入端与输出端之间，C1与C2串联后接在运算放大器U1B的反相输入端与输出端之间，R6的一端接入C1与C2之间，另一端为上级电路的输入端；R8串联接入运算放大器U1B的同向输入端与运算放大器U1C的同向输入端，R9一端接入运算放大器U1B的输出端，另一端接入C3和C4之间，C3与C4串联后与R10并联并接入第三运算放大器U1C的反相输入端和输出端之间，运算放大器U1C的输出端作为积分器的输出端B；所述电压跟随器，包括第四运算放大器(U1D)；第四运算放大器(U1D)的同相输入端作为上一级电路的输入端，第四运算放大器(U1D)反相输入端与输出端短接后作为电压跟随器的输出端C；本技术的工作原理如下：由于压电式振动传感器是采用的压电晶体的压电效应实现，压电晶体输出的电信号是微弱的电荷信号，不能直接进行信号处理，必须对输出的电荷信号通过图2所示的电荷放大器进行电荷-电压转换，才可用于后续的信号处理，压电信号经过电荷放大器后输出的加速度信号经过图3积分器得到位移信号，为了更好的匹配后端电路，并尽可能的还原信号，需要在把位移信号经过图4阻抗变换电路后作为传感器信号输出。同时本技术电路主要应用于工业品，系统中采用的芯片为工业级低噪声轨到轨输出的精密运放，且为了更好的实现传感器的抗干扰能力，满足工业级的稳定可靠的要求，需要在传感器结构上采用双屏蔽设计，更好的提供了抗干扰能力。以上所述的仅是本技术的优选实施方式，本技术不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本技术的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双积分振动传感器电路，其特征在于，包括顺序连接的电荷放大器、积分器和电压跟随器；所述电荷放大器(A)把压电芯体产生的电荷信号转换为电压信号然后接入所述积分器(B)经过二次积分后输出位移信号，位移信号接入所述电压跟随器(C)进行信号输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种双积分振动传感器电路，其特征在于，包括顺序连接的电荷放大器、积分器和电压跟随器；所述电荷放大器(A)把压电芯体产生的电荷信号转换为电压信号然后接入所述积分器(B)经过二次积分后输出位移信号，位移信号接入所述电压跟随器(C)进行信号输出。


2.根据权利要求1所述一种双积分振动传感器电路，其特征在于：所述电荷放大器，包括第一运算放大器(U1A)；第一运算放大器(U1A)的反向输入端串联第一电阻(R3)后接信号地，第一运算放大器(U1A)的同相输入端串联第二电阻(R1)后作为电荷放大调整电路的信号输入端，第三电阻(R2)连接在第一运算放大器(U1A)的同相输入端和信号地之间，第四电阻(R4)连接在第一运算放大器(U1A)的反相输入端和输出端之间,第一运算放大器(U1A)的输出端作为电荷放大器的输出端。


3.根据权利要求1所述一种双积分振动传感器电路，其特征在于：所述积分器，包括第二运算放大器(U1B),第三运算放大器(U1C)；第二运算放大器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛永亮，朱海强，赵孟珂，
申请(专利权)人：郑州易度传感技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41