[發(fā)明專利]一種耐高溫伺服電路電壓調(diào)節(jié)器及加速度計

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611170807.5
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN108205350A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓旭;于湘濤;王珂;周峰;于皓;吳楠;張吉;王洋;付秀娟;任敬坤;王志
• 申請（專利權(quán)）人: 航天科工慣性技術(shù)有限公司
• 主分類號: G05F1/565
• 分類號: G05F1/565
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種耐高溫伺服電路電壓調(diào)節(jié)器及加速度計，采用二極管、晶體管及阻容元件組成的電壓調(diào)節(jié)器替原有集成線性穩(wěn)壓器。本發(fā)明通過元器件的選擇和電路設(shè)計，使得電壓調(diào)節(jié)器輸出±5V～7V，降低了電路內(nèi)部對誤差處理芯片的供電電壓，在不改變外部電源供電電壓的前提下實現(xiàn)了加速度計伺服電路靜態(tài)功耗的降低，且采用本發(fā)明的電壓調(diào)節(jié)器使得加速度計能夠在185℃以上的高溫環(huán)境下工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐高溫伺服電路電壓調(diào)節(jié)器及加速度計，具體地涉及一種用于耐高溫加速度計的伺服電路電壓調(diào)節(jié)器，屬于加速度計伺服電路技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

耐高溫加速度計主要用于石油鉆探領(lǐng)域，是隨鉆測量系統(tǒng)中斜度與方位測量的重要慣性傳感器。隨著石油勘探開發(fā)的不斷拓展，深井和超深井鉆探需求越來越強烈。深井作業(yè)對加速度計的工作溫度提出了更為嚴格的要求，加速度計需在185℃左右環(huán)境中可靠工作。目前，應(yīng)用可靠的耐高溫加速度計工作溫度僅可覆蓋125℃、150℃不同檔次。

耐高溫加速度計主要由表頭和伺服電路組成，電路主要完成加速度計敏感信號的放大、補償以及輸出功能，制約加速度計工作溫度上限的原因一方面是現(xiàn)有加速度計伺服電路中使用CW78M09、CW79L09集成線性穩(wěn)壓器，該類器件數(shù)據(jù)手冊顯示的工作溫度范圍為-55℃～150℃，該類穩(wěn)壓器在實際工作時，其本身具有較大的功耗，實際測試表明在環(huán)境溫度150℃時，該類線性穩(wěn)壓器已出現(xiàn)無電壓輸出現(xiàn)象，無法為電路中的誤差處理芯片供電，導致伺服電路工作異常。而現(xiàn)有的耐高溫線性穩(wěn)壓器尺寸較大，無法集成于伺服電路內(nèi)部。另一方面，在±15V電源供電情況下，現(xiàn)有加速度計靜態(tài)功耗約為300mW，實際工作中伺服電路表面溫度較環(huán)境溫度高5～10℃，功耗較大不利于加速度計電路在高溫環(huán)境中長期可靠工作。現(xiàn)有一些的方法，在降低電路功耗的同時，其犧牲了加速度計的一些其他功能，例如將供電電源電壓降低，導致加速度計的量程也隨之降低，不能滿足某些特定場合的需求。綜上所述，目前制約加速度計伺服電路耐溫特性的主要因素有：1、現(xiàn)有伺服電路中線性穩(wěn)壓器150℃高溫環(huán)境下無電壓輸出，電路無法正常工作；2、±15V電源供電情況下，伺服電路靜態(tài)功耗較大，整體發(fā)熱明顯，不利于高溫環(huán)境下長期可靠工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種耐高溫伺服電路電壓調(diào)節(jié)器，尤其提供一種用于耐高溫加速度計的伺服電路電壓調(diào)節(jié)器及耐高溫加速度計。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種耐高溫伺服電路電壓調(diào)節(jié)器，其包括正向電壓調(diào)節(jié)器和負向電壓調(diào)節(jié)器，所述正向電壓調(diào)節(jié)器的電路由二極管D1、NPN晶體管Q1和Q2、分壓電阻R1和電容C1和C2組成，其中，所述NPN晶體管Q1的發(fā)射極與集電極相連再接分壓電阻R1，其基極接地，所述NPN晶體管Q2的發(fā)射極為輸出端，并與電容C2相連，基極與分壓電阻R1相連；

所述負向電壓調(diào)節(jié)器的電路由二極管D2、NPN晶體管Q3、PNP晶體管Q4、分壓電阻R2和電容C3和C4組成，其中，所述NPN晶體管Q3的發(fā)射極與集電極相連再接地，其基極與分壓電阻R2相連，所述PNP晶體管Q4的發(fā)射極為輸出端，并與C4電容相連，其基極與分壓電阻R2相連，且所述正、負向電壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓為±(5～7)V。

所述二極管D1正向端與外部供電正電源相連，反向端與電容C1相連；

所述二極管D2負向端與外部供電正電源相連，正向端與電容C3相連；

所述正、負向電壓調(diào)節(jié)器輸入電壓范圍采用常規(guī)的加速度計的電壓輸入范圍，可以為±(12～18)V；

所述二極管和晶體管均選用耐高溫的二極管和晶體管。

一種耐高溫加速度計，其采用上述的伺服電路電壓調(diào)節(jié)器。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的特點及優(yōu)勢：