【CN109510625A】一种石英挠性加速度计的高精度AD采样及转换电路【专利】
一种石英挠性加速度计动平衡精度的评价装置[实用新型专利]
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专利名称：一种石英挠性加速度计动平衡精度的评价装置专利类型：实用新型专利
发明人：郭子龙
申请号：CN201721008834.2
申请日：20170814
公开号：CN207147706U
公开日：
20180327
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型属于石英挠性加速度计的动平衡评价技术，公开了一种石英挠性加速度计动平衡精度的评价装置，所述评价装置设置有水平平台；水平平台左侧设置有左减震器，左减震器上侧支撑安装有左电动传感器；水平平台右侧设置有右减震器，右减震器上侧支撑安装有右电动传感器；左、右电动传感器之间固定有转子工装；转子工装中央夹装有石英挠性加速度计；左电动传感器、右电动传感器与计算机测试评价系统电连接。
本实用新型的计算机测试评价系统自学习、积累若干次的振动数据后，提取出振动面积的经验值并储存；判断其是否符合系统要求；保证石英挠性加速度计动平衡精度评价指标定量化，进而规范验收标准和提高验收效率。
申请人：西安冠华电子科技有限公司
地址：710089 陕西省西安市阎良国家航空高技术产业基地中小航空企业园B3办公室2层
国籍：CN
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石英挠性加速度计中高精度低零偏伺服电路的设计
伺 服 电路 主 要 是将 石 英 加 速 度 传 感 器 由于 外 界 加 速 度 而 引 起 电 容 的微 小 变 化 转 换为 相 应 的 电 流 输 出 。
本 文 将 介 绍 一种 石 英 挠 性 加 速 度 计 中高 精 度 、低 零 偏 的伺
易文 翠 唐 丽 均 胡银 全
（ 重庆通信学院地管部网络与嵌入式 系统实验室。 重庆 ４ ０ ３ ） ０ ０ ５
摘 要
介 绍 了一种 用于石 英 挠 性加 速度 计 的伺 服 电路 。通 过 对 内部 的差 动 电容 检 测 器进 行 激光 修 调 ， 该伺 服 电路 的零 偏 电 流 使
小于 １ ３ 。低 零偏 电流 的特 点 大 大地提 高 了本伺 服 电路 响 应加 速 度 时输 出电 流的 精度 ， － ３ 即提 高了所 检 测加 速度 值 的精 度 。 关 键 词 ： 速 度 计 ， 服 电路 ， 动 电容 检 测 器 ， 加 伺 差 零偏 电流
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ
在 该伺 服 电路 中 ， 积分 器 与跨 导 ／ 偿 放 大 器 一 起 完 成 对 系 补
静 差 系 统 ， 静 态 值 为 零 。 这时 有 ： 其
『， ｆ ＝（ ａ （） ４
统 的 频 率 补 偿 作用 ， 系统 满 足 一定 的动 、 态 指 标 。 改 变 反馈 使 静
网络 的 参 数 可 以改 变 系 统 的 频 率 响应 。
示 系统 的 阻尼 程 度 。
万 是系统的固有圆频 率（ａ ／ ）它反映 ｒｄ ｓ ，
当沿 加 速 度 计 的 输入 轴 有 加 速 度 ａ 作 用 时 ，差 动 电容 传 感 。
一种高精度石英挠性加速度计自动测试系统设计
一种高精度石英挠性加速度计自动测试系统设计
于浩;傅凯渤;刘英男
【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》
【年(卷),期】2017(000)001
【摘要】石英挠性加速度计(简称石英加表)作为惯性平台的核心器件,其精度、可靠性是国内外研究的重点.该文研发了一套加速度计自动测试系统,采用强制均温和半导体制冷片调温的温控仪实现了采样电阻的精确温控,可针对不同采样电阻对测试精度的影响,应用采样电阻补偿算法,有效提高了温度稳定性和采样测量精度.经试验验证,采样电阻最小误差为百万分之4.3,可控采样电阻温度变化小于0.02℃,输出最大温度漂移为0.01 V,满足实际工程需求.
【总页数】5页(P86-90)
【作者】于浩;傅凯渤;刘英男
【作者单位】北京航天控制仪器研究所,北京 100094;北京航天控制仪器研究所,北京 100094;北京航天控制仪器研究所,北京 100094
【正文语种】中文
【中图分类】TP216
【相关文献】
1.铍材在高精度石英挠性加速度计上的应用 [J], 王晓东;宋雪杰;章培成;常江
2.基于Wiener过程的高精度石英挠性加速度计贮存可靠性评估 [J], 潘广泽;罗琴;李小兵;王远航;黄创绵
3.高稳高精度晶体振荡器自动测试系统设计 [J], 陈广聪
4.一种高精度数字温补晶振自动测试系统设计 [J], 任勇森
5.高精度石英挠性加速度计的温度场分析 [J], 刘润;李海兵;王姝歆
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高精度石英加速度计采集电路设计
高精度石英加速度计采集电路设计郝鹏;张伟;陈锐【摘要】Based on the accelerometer signal acquisition requirement of the high precision strapdown inertial naviga-tion system, this thesis proposesa new design scheme, which has the advantages of high precision, low power consumption and miniaturization. Meanwhile,digital compensation method is used to improve the precision of zero bias and scale factor infull temperature range by one order. Test data shows that the temperature coefficient of the circuit scale factor is be low 0.5 ppm/℃,zero bias is below 10 μg in -55 ℃～+85 ℃ temperature range,and the scale factor repeatability of a year is below 10 ppm,power consumption is 1.8 W. The test results indicate that the circuit scheme meets the requirement of SINS.%从高精度捷联惯导系统加速度计信号采集需求出发,设计了一种高精度、低功耗、小型化的加速度计信号采集方案,采用数字补偿方案对转换电路的零位和标度因数温度系数进行了补偿校准,补偿后其全温指标提高了一个数量级.经实际电路测试验证,其在-55℃～+85℃温度范围内的标度因数全温变化小于0.5 ppm/℃,全温零位小于10μg,标度因数年重复性达到10 ppm,电路常温功耗仅为1.8 W,测试结果表明该电路方案满足高精度捷联惯导系统应用需求.【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2017(030)005【总页数】6页(P678-683)【关键词】捷联惯导系统;加速度计信号采集;数字补偿;标度因数【作者】郝鹏;张伟;陈锐【作者单位】西安飞行自动控制研究所,西安710065;中国人民解放军驻航天210所军事代表室,西安710065;西安飞行自动控制研究所,西安710065【正文语种】中文【中图分类】TH824.4高精度、长航时、小型化、低功耗一直是捷联惯导系统的发展趋势[1],其对传感器及其电子组件的综合性能提出了更高的要求,而加速度计及其采集电路作为其关键组件直接影响惯导系统的精度性能[2]。
一种新型石英挠性加速度计
一种新型石英挠性加速度计
王武立
【期刊名称】《传感器世界》
【年(卷),期】1996(002)007
【摘要】石英挠性伺服加速度计是具有国际先进水平的新型高级传感器.它精度高、长期稳定性好、体积小巧,是对加速度、速度、距离、摇摆、振动、倾斜等物理量
敏感、测量、控制方面的换代产品.谁先掌握了它,谁就将在这个领域内领先一步.【总页数】3页(P47-48,43)
【作者】王武立
【作者单位】北京科园技术有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH824.4
【相关文献】
1.一种新型公路自动衡(探讨)(一种新型公路称重系统)——整车式计重称量系统 [J], 王建军;孙振海;许倩钰;杨发武;张晓松
2.一种高精度石英挠性加速度计自动测试系统设计 [J], 于浩;傅凯渤;刘英男
3.一种新型多功能彩色超声诊断仪图文管理系统的研制*一种新型多功能彩色超声
诊断仪图文管理系统的研制 [J], 陈荣;徐泽林;张慧连;陈明
4.一种石英挠性加速度计线性度测试仪设计 [J], 饶伎云;李国林;姜景伟
5.一种石英挠性加速度计伺服电路设计 [J], 余辉;杨侃;刘鹏;
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一种石英挠性加速度计及其工装[发明专利]
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专利名称：一种石英挠性加速度计及其工装
专利类型：发明专利
发明人：韩旭,于湘涛,张吉,徐国栋,吴楠,付秀娟,刘洋,王洋申请号：CN201610510979.6
申请日：20160630
公开号：CN107561314A
公开日：
20180109
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明实施例公开的一种石英挠性加速度计及其工装，涉及石英挠性加速度计技术，能够解决现有加速度计密封差的问题。
伺服电路包括管座和基板；管座的圆形底座边缘与加速度计表头连接处具有台阶，圆形底座的半个圆周上均匀分布8个绝缘端子，另外半个圆周无台阶通孔；基板圆形面的半个圆周上分布和绝缘端子对应的8个过孔，导带焊盘设于基板正面，与加速度计表头电容极板连接的两个焊盘、与线圈端子连接的两个焊盘以及与激励环连接的接地焊盘设置在基板另外半个圆周的边缘，主要用于石英挠性加速度计。
申请人：航天科工惯性技术有限公司
地址：100074 北京市丰台区海鹰路1号院2号楼3层
国籍：CN
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一种高精度石英挠性加速度计[实用新型专利]
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专利名称：一种高精度石英挠性加速度计专利类型：实用新型专利
发明人：罗定稳
申请号：CN201620648394.6
申请日：20160627
公开号：CN205809101U
公开日：
20161214
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种高精度石英挠性加速度计。
所述加速度计包括表头和伺服电路，表头与伺服电路通过导线焊接形成电气连接，然后用将伺服电路外壳与表头胶接在一起形成整机；其中，所述表头中设有石英摆片，所述石英摆片包括摆梁，所述摆梁的宽度为2.27mm，所述摆梁的厚度为0.053mm～0.056mm。
将摆片的两个摆梁的宽度由原先1.27mm增加到2.27mm，将两个摆梁的厚度由原先的0.063mm～0.066mm减小到0.053mm～0.056mm，可以将石英挠性加速度计的偏值(K0)进行统计发现，六个月产品的合格率由5％提高到95％，大大缩短了石英挠性加速度计的生产周期，产品的利润率提升1‑2倍。
申请人：高碑店市开拓精密仪器制造有限责任公司
地址：074004 河北省保定市白沟镇兴胜大街西侧
国籍：CN
代理机构：北京同辉知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：郭丽英
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一种石英挠性加速度计线性度测试仪设计
一种石英挠性加速度计线性度测试仪设计
饶伎云;李国林;姜景伟
【期刊名称】《四川兵工学报》
【年(卷),期】2014(035)010
【摘要】为了实现石英挠性加速度计的线性度测试,基于石英挠性加速度计的工作原理,设计了一种基于计算机的石英挠性加速度计电模拟测试仪;在建立石英挠性加速度计拟合数学模型的基础上,给出了利用计算机、A/D采集卡实现石英挠性加速度计的线性度测试的方法,即电模拟测试;石英挠性加速度计电模拟测试仪软件采用Visual C++语言编写,能直观的反映出测试过程及结果;通过测试,石英挠性加速度计电模拟测试仪实现了预定的功能.
【总页数】4页(P56-59)
【作者】饶伎云;李国林;姜景伟
【作者单位】91515部队,海南三亚572000;海军航空工程学院,山东烟台264001;海军航空工程学院,山东烟台264001
【正文语种】中文
【中图分类】TP216+.1
【相关文献】
1.光学探测器非线性度测试仪的研制 [J], 姚和军;吕正;林延东
2.一种高精度石英挠性加速度计自动测试系统设计 [J], 于浩;傅凯渤;刘英男
3.一种石英挠性加速度计伺服电路设计 [J], 余辉;杨侃;刘鹏;
4.4105型接地电阻测试仪校准结果误差及线性度影响因素的探讨 [J], 吴蓓
5.一种高线性度低失真跨导运算放大器的设计 [J], 蒋思中;覃志松
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发明内容 [0005] 本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种石英挠性加速度计的高精度 AD采样及转换电路，该电路选用TI公司△-Σ结构的高精度模数转换器ADS1281和Xilinx公 司的Spartan-6的FPGA产品XC6SLX25，完成满足精度指标要求的加速度计输出电流的检测。 [0006] 本发明的目的是通过如下技术方案实现的： [0007] 一种石英挠性加速度计的高精度AD采样及转换电路，是采用FPGA扩展A/D采样芯 片的结构 ，FPGA实现A/D采样的逻辑控制功能 ；包括采样电阻 、信号调理电 路、稳压源电 路、 A/D采样芯片ADS1281、FPGA，加速度计的电流信号由采样电阻转换为电压，经过信号调理电 路进入A/D采样芯片ADS1281 ，该A/D采样芯片ADS1281的 参考电 压由高精度稳压源MAX6350 来提供；加表输出的电流信号经过采样、信号调理以及滤波后输入到A/D采样芯片ADS1281， 在FPGA的 控制下 ，进行数据转换并把转换结果传送到FPGA ，再由 FPGA通过串口 传送到系统 解算板解算。 [0008] 而且，所述高精度稳压源的电路由MAX6350、电容C97、C98及R69所构成。MAX6350的 电压精度达到0 .02％，温度漂移典型值能达到0 .5ppm/℃，C97、C98起稳压滤波作用，R69是 为了满足ADS1281电压基准端要求输入要有有效阻抗的要求。 [0009] 而且，所述信号调理电路包括两个运算放大器ADA4528-2及由C134、C135及C136构 成的低通滤波器，用运算放大器ADA4528-2对加速度计信号进行调理，电压跟随后设置一个 低通滤波器，该低通滤波器用于滤除高频信号对加速度计输出信号的干扰。 [0010] 而且，所述A/D采样芯片ADS1281的转换电路是一片A/D采样芯片采集一路加速度
3 .根据权利要求1所述的石英挠性加速度计的高精度AD采样及转换电路，其特征在于： 所述信号调理电路包括两个运算放大器ADA4528-2及由C134、C135及C136构成的低通滤波 器 ，用运算放大器ADA4528-2对加速度计信号进行调理 ，电 压跟随 后设置一个低通滤波器 ， 该低通滤波器用于滤除高频信号对加速度计输出信号的干扰。
技术领域 [0001] 本发明属于船舶导航系统领域，涉及导航系统惯性元件信号采集，尤其是一种石 英挠性加速度计的高精度AD采样及转换电路。
背景技术 [0002] 目前，加速度计正朝着数字式、高精度、高输出速率的方向发展。作为惯导系统的 心脏 ，加速度计精度性能的 优劣直接影响到捷联惯导 系统的 精度。石英挠性 加速度计虽 然 能提供较高的 测量精度 ，但它采 用模拟控制方式输出电 流信号 ，而在现代惯导系统中 ，导航 计算机都采用高性能的数字计算机，要求惯性器件的数据必须是数字格式。因此，随着模拟 式石英挠性加速度计精度的提高 ，能不失真地还原加速度计表头精度的高精度的数字读出 电路的设计尤为重要。一种优异的数字电路能及时、有效地提供导航信息，而且从系统的角 度出发，也可以降低一些对传感器自身性能的要求。 [0003] 为适应更为严苛的高精度技术指标要求，系统设计要求达到——实时：解算周期 10ms ；高分辨率 ：达到1×10-5g ；宽动态范围 ：±12g的量程。而已 有的 传统电 路不能满足此 指标要求，有必要开发一种新的电路采集系统。 [0004] 通过公开专利文献的检索，没有发现与本发明申请相关的公开专利文献的记载。
2 .根据权利要求1所述的石英挠性加速度计的高精度AD采样及转换电路，其特征在于： 所述高精度稳压源的电路由MAX6350、电容C97、C98及R69所构成。MAX6350的电压精度达到 0 .02％ ，温度漂移典型值能达到0 .5ppm/℃，C97、C98起稳压滤波作用，R69是为了满足 ADS1281电压基准端要求输入要有有效阻抗的要求。
(74)专利代理机构 天津盛理知识产权代理有限 公司 12209
代理人 王来佳
(51)Int .Cl . H03M 1/12(2006 .01) G01P 15/08(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109510625 A (43)申请公布日 2019.03.22
( 54 )发明 名称 一种石英挠性加速度计的高精度AD采样及
4 .根据权利要求1所述的石英挠性加速度计的高精度AD采样及转换电路，其特征在于： 所述A/D采样芯片ADS1281的转换电路是一片A/D采样芯片采集一路加速度计信号，由FPGA 控制三路A/D芯片实现同步。
2
CN 109510625 A
说 明 书
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一种石英挠性加速度计的高精度AD采样及转换电路
( 19 )中华人民 01910000494 .6
(22)申请日 2019 .01 .02
(71)申请人 中国船舶重工集团公司第七0七研 究所
地址 300131 天津市红桥区丁字沽一号路 268号
(72)发明人 金翔 来琦 肖永刚 李素芬
转换电路 ( 57 )摘要
本发明涉及一种石英挠性加速度计的高精 度AD采样及转换电 路 ，是采 用FPGA扩展A/D采样 芯片的结构 ，FPGA实现A/D采样的逻辑控制功能 ； 包括采样电阻 、信号 调理电 路 、稳压源电 路 、A/D 采样芯片ADS1281、FPGA，加速度计的电流信号由 采样电阻转换为电压，经过信号调理电路进入A/ D采样芯片ADS1281，该A/D采样芯片ADS1281的参 考电 压由高精度稳压源MAX6350来提供 ；加表输 出的电流信号经过采样、信号调理以及滤波后输 入到A/D采样芯片ADS1281 ，在FPGA的 控制下 ，进 行数据转换并把转换结果传送到FPGA，再由FPGA 通过串口传送到系统解算板解算。
权利要求书1页 说明书3页 附图2页
CN 109510625 A
CN 109510625 A
权 利 要 求 书
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1 .一种石英挠性加速度计的高精度AD采样及转换电路，其特征在于：是采用FPGA扩展 A/D采样芯片的结构 ，FPGA实现A/D采样的逻辑控制功能 ；包括采样电阻 、信号调理电 路、稳 压源电路、A/D采样芯片ADS1281、FPGA，加速度计的电流信号由采样电阻转换为电压，经过 信号调理电路进入A/D采样芯片ADS1281，该A/D采样芯片ADS1281的参考电压由高精度稳压 源MAX6350来提供 ；加表输出的电 流信号经过采样、信号调理以 及滤波后输入到A/D采样芯 片ADS1281 ，在FPGA的 控制下 ，进行数据转换并把转换结果传送到FPGA ，再由FPGA通过串口 传送到系统解算板解算。