【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子电路，尤其涉及一种差分变压器谐振电桥电路搭建方法。
技术介绍
1、差动变极距式电容位移传感器，已用于引力波探测的惯性传感器的前端电子学中，前端电子学电路一般由谐振电桥、差分变压器、跨阻放大器组成。由于引力波信号为低频微弱信号，要求差动变极距式电容传感器的数据读出噪声小，检测精度高。差分变压器作为该传感器前端电子学的重要组成部分，具有抑制共模噪声、电气隔离等功能，其自身性能参数如工作频率、品质因数q和电感值l，直接影响传感器读出数据的噪声水平。在工作频率一定的情况下，变压器品质因数q和变压器电感值l的乘积越大，谐振电桥性能越好，差动变极距式电容传感器数据读出噪声越低，检测精度越高。因此目前当目标频率一定的条件下，提升变压器品质因数q、电感值l是降低传感器数据读出噪声、提高检测精度的主要途径。
2、而变压器性能参数受众多因素影响，如磁芯大小、磁芯材料、线圈材料、线圈直径（宽度）、绕制方法、线圈层数、绕组间距离等。目前提升变压器性能的方法，包括以下几种，第一种是选择性能优良的组件，如高品质的磁芯（或铁芯）、绕组材料等其他相关组件；第二种是优化绕组结构，包括绕组直径（宽度）、线圈层数、绕制工艺方法等；第三种是更改变压器尺寸。
3、在进行变压器设计过程中，为进一步提升其性能，已经进行了尝试，由于受原材料自身性能约束、绕制工艺限制、尺寸约束等，但很难实现参数大幅度提升。也可能当前变压器自身参数性能已经达到当前最优，不能继续提升。这都将导致谐振电桥性能受限，系统读出噪声不能进一步降低，从而影响检测精度
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述问题，提供一种差分变压器谐振电桥电路搭建方法，通过使用不少于两个的差分变压器分别级联或交叉连接到谐振电桥的两个桥臂，上来提高谐振电桥性能。
2、本专利技术提供的差分变压器谐振电桥电路搭建方法，包括级联型差分变压器谐振电桥电路搭建方法和交叉型差分变压器谐振电桥电路搭建方法；其中，级联型差分变压器谐振电桥电路搭建方法为：
3、a1：将不少于两个的差分变压器分为第一差分变压器组和第二差分变压器组；
4、a2：将每个差分变压器的第一初级绕组的同名端和第二初级绕组的异名端级联，组成初级绕组级联电路；
5、a3：以步骤a2的级联方式将同组的差分变压器的初级绕组级联电路继续级联，此时得到两个总初级绕组级联电路；
6、a4：将两个总初级绕组级联电路的两端接入谐振电桥中，所有的差分变压器的次级绕组的异名端与相邻的差分变压器的同名端相连，组成次级绕组的级联电路，级联电路的两端与外部跨阻放大器相连；
7、a5：调整搭建后的差分变压器谐振电桥电路至谐振状态。
8、交叉型差分变压器谐振电桥电路搭建方法为：
9、b1：将每个差分变压器的第一初级绕组或第二初级绕组的同名端与相邻差分变压器的第一初级绕组或第二初级绕组的异名端随机级联；
10、b2：以步骤b1的连接方式将所有差分变压器进行级联，此时得到两个总初级绕组交叉级联电路；
11、b3：将两个总初级绕组交叉级联电路的两端接入谐振电桥中，所有的差分变压器的次级绕组的异名端与相邻的差分变压器的同名端相连，组成次级绕组的级联电路，级联电路的两端与外部跨阻放大器相连；
12、b4：调整搭建后的差分变压器谐振电桥电路至谐振状态。
13、进一步的，谐振电桥包括激励信号模块、测试质量、激励电极板、第一传感器电极板、第二传感器电极板、第一调谐电容和第二调谐电容；其中，激励信号模块通过激励电极板向测试质量施加激励信号，使测试质量分别与第一传感器电极板和第二传感器电极板形成第一传感电容和第二传感电容；测试质量通过在第一传感器电极板和第二传感器电极板间进行相对运动，使第一传感电容和第二传感电容向差分变压器组输入不同的电流；第一传感器电极板、第一调谐电容、第二调谐电容和第二传感器电极板依次级联；总初级绕组级联电路和/或总初级绕组交叉级联电路与第一调谐电容和第二调谐电容并联。
14、进一步的，在谐振电桥中，还包括两个调整电容，两个调整电容与总初级绕组级联电路和/或总初级绕组交叉级联电路并联。
15、与现有技术相比，本专利技术能够取得如下有益效果：
16、本专利技术可在变压器性能参数提升受限、变压器性能已经最优无法继续提高时，通过使用不少于两个的差分放大器以级联和交叉的方式接入谐振电桥电路中，较于单个变压器能有效提高电桥谐振时的阻抗，提高电桥性能，从而提升系统性能，提高传感器探测能力，以解决现有的变压器参数性能提升困难、变压器参数性能已经满足最优设计而无法继续提高时，差分变压器谐振电桥性能无法继续提高的问题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种差分变压器谐振电桥电路搭建方法，其特征在于，具体包括级联型差分变压器谐振电桥电路搭建方法和交叉型差分变压器谐振电桥电路搭建方法；其中，所述级联型差分变压器谐振电桥电路搭建方法为：
2.根据权利要求1所述的差分变压器谐振电桥电路搭建方法，其特征在于，所述谐振电桥包括激励信号模块、测试质量、激励电极板、第一传感器电极板、第二传感器电极板、第一调谐电容和第二调谐电容；其中，所述激励信号模块通过所述激励电极板向所述测试质量施加激励信号，使所述测试质量分别与所述第一传感器电极板和所述第二传感器电极板形成第一传感电容和第二传感电容；所述测试质量通过在所述第一传感器电极板和所述第二传感器电极板间进行相对运动，使所述第一传感电容和所述第二传感电容向所述差分变压器组输入不同的电流；所述第一传感器电极板、所述第一调谐电容、所述第二调谐电容和所述第二传感器电极板依次级联；所述总初级绕组级联电路和/或所述总初级绕组交叉级联电路与所述第一调谐电容和所述第二调谐电容并联。
3.根据权利要求2所述的差分变压器谐振电桥电路搭建方法，其特征在于，在所述谐振电桥中，还包括两个调整电容
...【技术特征摘要】
1.一种差分变压器谐振电桥电路搭建方法，其特征在于，具体包括级联型差分变压器谐振电桥电路搭建方法和交叉型差分变压器谐振电桥电路搭建方法；其中，所述级联型差分变压器谐振电桥电路搭建方法为：
2.根据权利要求1所述的差分变压器谐振电桥电路搭建方法，其特征在于，所述谐振电桥包括激励信号模块、测试质量、激励电极板、第一传感器电极板、第二传感器电极板、第一调谐电容和第二调谐电容；其中，所述激励信号模块通过所述激励电极板向所述测试质量施加激励信号，使所述测试质量分别与所述第一传感器电极板和所述第二传感器电极板形成第一传感电容和第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘鑫，汪龙祺，陈禹竺，于涛，王智，隋延林，薛科，陈泳锟，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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