[發(fā)明專利]三軸硅諧振式加速度計(jì)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制與頻率檢測(cè)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410164579.5
• 申請(qǐng)日: 2014-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN103901226B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊波;趙輝;柳小軍;戴波;王行軍;鄧允朋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01P15/097
• 分類號(hào): G01P15/097;G01P21/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 肖明芳

1.一種三軸硅微諧振式加速度計(jì)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制和頻率檢測(cè)電路，其特征在于，包含若干個(gè)加速度計(jì)驅(qū)動(dòng)控制和頻率檢測(cè)電路，所述加速度計(jì)驅(qū)動(dòng)控制和頻率檢測(cè)電路包括雙軸硅微諧振式加速度計(jì)、第一接口放大電路(3)、第二接口放大電路(4)、第一幅度控制電路(7)、第二幅度控制電路(8)、第一相位控制電路(5)、第二相位控制電路(6)、第一調(diào)制控制電路(28)、第二調(diào)制控制電路(29)、信號(hào)頻率檢測(cè)電路(9)，該雙軸硅微諧振式加速度計(jì)的一路輸出信號(hào)傳送至第一接口放大電路(3)、第一接口放大電路(3)將放大后的信號(hào)傳送至第一相位控制電路(5)和第一幅度控制電路(7)，第一相位控制電路(5)與第一幅度控制電路(7)分別將相位控制信號(hào)和幅度控制信號(hào)傳送至第一調(diào)制控制電路(28)，第一調(diào)制控制電路(28)生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)并傳送至雙軸微硅諧振式加速度計(jì)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)接口；該雙軸硅微諧振式加速度計(jì)第二路輸出信號(hào)傳送至第二接口放大電路(4)、第二接口放大電路(4)將放大后的信號(hào)傳送至第二相位控制電路(6)和第二幅度控制電路(8)，第二相位控制電路(6)與第二幅度控制電路(8)分別將相位控制信號(hào)和幅度控制信號(hào)傳送至第二調(diào)制控制電路(29)，第二調(diào)制控制電路(29)生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送至雙軸微硅諧振式加速度計(jì)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)接口；其中第一相位控制電路(5)和第二相位控制電路(6)還分別傳送信號(hào)至信號(hào)頻率檢測(cè)電路(9)以測(cè)量該雙軸硅微諧振式加速度計(jì)兩路輸出信號(hào)的頻率差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三軸硅微諧振式加速度計(jì)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制和頻率檢測(cè)電路，其特征在于，所述的信號(hào)頻率檢測(cè)電路(9)是基于FPGA處理芯片實(shí)現(xiàn)的頻率測(cè)量電路，采用等精度測(cè)頻法，對(duì)時(shí)鐘的上升沿和下降沿同時(shí)計(jì)數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三軸硅微諧振式加速度計(jì)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制和頻率檢測(cè)電路，其特征在于，所述的第一接口放大電路(3)包括第一接口檢測(cè)電路(30)和第一放大電路(31)，所述雙軸微諧振式加速度計(jì)的第一路輸出信號(hào)至第一接口檢測(cè)電路(30)，第一接口檢測(cè)電路(30)輸出信號(hào)至第一放大電路(31)，經(jīng)第一放大電路(31)放大后的信號(hào)分別傳送至第一相位控制電路(5)和第一幅度控制電路(7)；所述的第一相位控制電路(5)包括第一移相電路(32)、第一鎖相環(huán)電路(33)、第一帶通濾波電路(34)，經(jīng)第一放大電路(31)傳送來的信號(hào)傳輸至第一移相電路(32)、第一移相電路(32)輸出信號(hào)傳送至第一鎖相環(huán)電路(33)，第一鎖相環(huán)電路(33)輸出信號(hào)傳送至信號(hào)頻率檢測(cè)電路(9)和第一帶通濾波電路(34)，第一帶通濾波電路(34)再將信號(hào)傳送至第一調(diào)制控制電路(28)；第一幅度控制電路(7)包括第一檢波電路(35)和第一幅度PI控制電路(36)，由第一放大電路(31)傳送來的信號(hào)傳送至第一檢波電路(35)，第一檢波電路(35)再輸出信號(hào)傳送至第一幅度PI控制電路(36)，第一幅度PI控制電路(36)再生成幅度控制信號(hào)傳送至第一調(diào)制控制電路(28)；第一調(diào)制線路(28)包括第一乘法電路(37)和第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)耦合電路(38)，由第一幅度PI控制電路(36)傳輸來的幅度控制信號(hào)和由第一帶通濾波電路(34)傳輸來的信號(hào)分別傳送至第一乘法電路(37)，第一乘法電路(37)生成信號(hào)并傳送至驅(qū)動(dòng)信號(hào)耦合電路(38)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)耦合電路(38)生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)并傳送至雙軸微硅諧振式加速度計(jì)相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)接口；所述的第二接口放大電路(4)包括第二接口檢測(cè)電路(39)和第二放大電路(40)，所述雙軸微諧振式加速度計(jì)的另一路該方向上的輸出信號(hào)連接至第二接口檢測(cè)電路(39)，第二接口檢測(cè)電路(39)輸出信號(hào)至第二放大電路(40)，經(jīng)第二放大電路(40)放大后的信號(hào)分別傳送至第二相位控制電路(41)和第二幅度控制電路(8)；所述的第二相位控制電路(6)包括第二移相電路(41)、第二鎖相環(huán)電路(42)、第二帶通濾波電路(43)，經(jīng)第二放大電路(40)傳送來的信號(hào)傳輸至第二移相電路(41)、第二移相電路(41)輸出信號(hào)傳送至第二鎖相環(huán)電路(42)，第二鎖相環(huán)電路(42)輸出信號(hào)傳送至信號(hào)頻率檢測(cè)電路(9)和第二帶通濾波電路(43)，第二帶通濾波電路(43)再將信號(hào)傳送至第二調(diào)制控制電路(29)；第二幅度控制電路(8)包括第二檢波電路(44)和第二幅度PI控制電路(45)，由第二放大電路(40)傳送來的信號(hào)傳送至第二檢波電路(44)，第二檢波電路(44)再輸出信號(hào)傳送至第二幅度PI控制電路(45)，第二幅度PI控制電路(45)再生成幅度控制信號(hào)傳送至第二調(diào)制控制電路(29)；第二調(diào)制控制電路(29)包括第二乘法電路(46)和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)耦合電路(47)，由第二幅度PI控制電路(45)傳輸來的幅度控制信號(hào)和由第二帶通濾波電路(43)傳輸來的信號(hào)分別傳送至第二乘法電路(46)，第二乘法電路(46)生成信號(hào)并傳送至驅(qū)動(dòng)信號(hào)耦合電路(47)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)耦合電路(47)生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)并傳送至雙軸微硅諧振式加速度計(jì)相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)接口。