一种微谐振器固有频率与品质因数同步测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种微谐振器固有频率与品质因数同步测量系统，通过FPGA控制电控开关的通断以进行测量。当开关第一输入端闭合时，谐振器驱动电极与AGC输出端相连，C/V接口检测电路和AGC构成闭环驱动电路，使谐振器工作在稳定的振幅；当开关第二输入端闭合时，谐振器驱动电极接地，驱动电路开环，谐振器振幅衰减，衰减过程中由比较器完成信号的采集；两个比较器正端与C/V接口检测电路输出端相连，负端设有不同的阈值电压，其作用是将检测信号转换为方波信号输入FPGA；FPGA根据方波信号计算输出固有频率与品质因数。本实用新型专利技术仅通过比较器和FPGA即可完成固有频率和品质因数的同步读出，测试成本低且操作简单。

【技术实现步骤摘要】
一种微谐振器固有频率与品质因数同步测量系统
本技术属于谐振式传感器领域，特别是一种微谐振器固有频率与品质因数同步测量系统。
技术介绍
随着MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem)技术的迅速发展，微谐振器逐渐成为了研究热点，使得微谐振式传感器技术得到了巨大的提升。与其他类型的传感器相比，微谐振式传感器以微谐振器作为敏感单元，具有体积小、重量轻、结构紧凑、分辨率高、抗干扰能力强等显著优点。微谐振器基于MEMS技术，能够将待测参量变化转换为自身参量变化。其中，微谐振器的固有频率和品质因数在传感器测量过程中具有重要的物理意义。例如，在谐振式加速度传感器中，谐振器的固有频率可以用来表征加速度，谐振器的品质因数可用于温度补偿；在谐振式压强传感器中，谐振器的品质因数可以用来表征压强；在谐振式陀螺仪中，谐振器的固有频率可以用来表征温度。因此，能否准确且实时的提取出谐振器的固有频率和品质因数，直接关系到谐振式传感器的测量精度。测量微谐振器的固有频率较为简单。首先使谐振器在闭环驱动电路作用下开始谐振，此时电路中检测信号的频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微谐振器固有频率与品质因数同步测量系统，其特征在于，包括C/V接口检测电路、自动增益控制电路AGC、电控开关、第一比较器、第二比较器、现场可编程门阵列FPGA；/n所述C/V接口检测电路输入端与微谐振器的检测电极相连，将谐振器检测电极获取的检测电流信号I

【技术特征摘要】
1.一种微谐振器固有频率与品质因数同步测量系统，其特征在于，包括C/V接口检测电路、自动增益控制电路AGC、电控开关、第一比较器、第二比较器、现场可编程门阵列FPGA；
所述C/V接口检测电路输入端与微谐振器的检测电极相连，将谐振器检测电极获取的检测电流信号Is转化为检测信号Vs；所述自动增益控制电路AGC与C/V接口检测电路输出端相连，用于控制检测信号Vs的幅值并输出驱动信号Vd；所述电控开关的第一输入端S1与自动增益控制电路输出端相连，第二输入端S2接地，输出端接谐振器的驱动电极，用于切换微谐振器的振动方式；所述两个比较器输入端均与C/V接口检测电路输出端相连，用于采集检测信号Vs；所述两个比较器输出端均与现场可编程门阵列FPGA相连；所述电控开关的通断由现场可编程门阵列FPGA控制。


2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述自动增益控制电路AGC包括依次相连的全波整流电路、低通滤波电路、PI控制电路、乘法器；
所述全波整流电路与C/V接口检测电路相连；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵阳，汪哲，夏国明，施芹，裘安萍，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32