检索结果-内蒙古大学图书馆

测试技术学报 2024年第6期38卷 695-702页

作者：武晓慧耿文平丑修建中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

针对硅基铌酸锂单晶薄膜压电mems振动传感器产生振动信号的特征,设计了基于FPGA平台的数据采集系统。该系统采用AD7606采样芯片,结合状态机的思想,完成了AD采样设计的时序图,实现了数据转换,转换后的数据使用FIFO进行存储,之后通过USB ... 详细信息

针对硅基铌酸锂单晶薄膜压电mems振动传感器产生振动信号的特征,设计了基于FPGA平台的数据采集系统。该系统采用AD7606采样芯片,结合状态机的思想,完成了AD采样设计的时序图,实现了数据转换,转换后的数据使用FIFO进行存储,之后通过USB 2.0传输到上位机进行处理。最后搭建了实物验证平台,利用此系统采集振动台输出的振动信号,并用MATLAB对采集到的振动信号进行分析。实验结果表明,当加载加速度为3~20 g时,采集到的电荷与输入加速度之间有较好的线性度。该采样系统能够满足一定的采样速率要求,在压电mems振动传感器信号采集领域有广阔的应用前景。

关键词：压电mems振动传感器电荷放大器数据采集加载加速度电荷灵敏度

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压电mems振动传感器调理电路设计与实现

引用

测试技术学报 2024年第3期38卷 330-336页

作者：武晓慧张慧毅耿文平郭涛丑修建中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

针对铌酸锂单晶薄膜的压电mems振动传感器输出电荷信号微弱而难以采集的问题,设计了一种基于集成运放芯片TLE 2064 CDR的信号调理电路。该电路由电荷-电压转换电路(Q-V)、电压放大电路、前置低通滤波电路和后置高通滤波电路构成,旨在实... 详细信息

针对铌酸锂单晶薄膜的压电mems振动传感器输出电荷信号微弱而难以采集的问题,设计了一种基于集成运放芯片TLE 2064 CDR的信号调理电路。该电路由电荷-电压转换电路(Q-V)、电压放大电路、前置低通滤波电路和后置高通滤波电路构成,旨在实现微弱信号的采集。此外,利用ACT 2000振动台进行振动实验,通过标准电荷放大器和设计的信号调理电路对压电mems振动传感器测试。测试结果表明,所设计的信号调理电路与标准电荷放大器的输出有较好的一致性,可以满足5~130 pC的宽输入电荷的采集。当加载加速度范围为5~20 g时,输出电荷和输入加速度之间的线性度好;在输入加速度5 g,工作频率范围为50~2000 Hz时,输出电荷偏差控制在±1.6 pC内,具有很好的一致性。综上所述,该电路具有集成度高,灵敏度好等特点,在微弱信号采集方面具有很好的应用前景。

关键词：压电mems振动传感器调理电路滤波设计信号放大电荷放大器

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硅基铌酸锂薄膜压电振动传感器信号采集系统设计与实现

硅基铌酸锂薄膜压电振动传感器信号采集系统设计与实现

引用

作者：武晓慧中北大学

学位级别：硕士

随着科技的进步,压电式振动传感器因其灵敏度高、频带宽、重量轻、体积小等特点而应用广泛。为了更好的对压电式振动传感器进行振动分析,需要信号采集系统对输出的信号进行采集。市场上的数据采集系统普遍采用单片机或者DSP作为主控制器... 详细信息

随着科技的进步,压电式振动传感器因其灵敏度高、频带宽、重量轻、体积小等特点而应用广泛。为了更好的对压电式振动传感器进行振动分析,需要信号采集系统对输出的信号进行采集。市场上的数据采集系统普遍采用单片机或者DSP作为主控制器,但运行速度慢、同步性差,并且广泛使用的美国NI公司生产的采集卡价格昂贵。基于以上原因,本文采用模块化的思想,设计了一种基于FPGA的信号采集系统。在信号调理方面,压电mems振动传感器输出的微弱电荷信号具有不能直接采集的特点,因此先通过基于AD824的信号调理电路进行电荷电压转换和滤波放大,将压电振动传感器输出的电荷信号转换为A/D可采集的电压信号。在信号采集方面,采用16位8通道同步采样芯片AD7606,FPGA从下发的数据中解析出命令,对AD7606采样芯片进行控制,AD7606开始采集数据,并将数据缓存至FIFO中。在信号传输方面,采用高速USB2.0通信协议,将数据传输给电脑,由LabVIEW设计的上位机对数据进行显示与存储。通过搭建实验平台,对信号调理电路、USB2.0接口控制模块和振动实验进行测试。测试系统的加速度范围为0～20g,频率范围为50Hz～2KHz。实验结果表明,信号调理电路具有R2等于0.99的较好线性度,电荷电压转换电路的输出电压误差值在2%以内。信号采集系统采集电荷误差值在±2p C以内,准确度高,采样速率200Ksps,能同步采集8通道的波形。本系统具有多通道、高速率、高可靠性及高准确度的特性,在压电mems振动传感器信号采集领域有广阔的应用前景。

关键词：压电mems振动传感器信号调理数据采集 AD7606 USB2.0

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