[實用新型]一種微諧振器固有頻率與品質因數同步測量系統

有效

• 申請號: 202020163468.3
• 申請日: 2020-02-12
• 公開（公告）號: CN212134821U
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 趙陽;汪哲;夏國明;施芹;裘安萍
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G01R23/10;G05B19/042
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 汪清

1.一種微諧振器固有頻率與品質因數同步測量系統，其特征在于，包括C/V接口檢測電路、自動增益控制電路AGC、電控開關、第一比較器、第二比較器、現場可編程門陣列FPGA；

所述C/V接口檢測電路輸入端與微諧振器的檢測電極相連，將諧振器檢測電極獲取的檢測電流信號I_s轉化為檢測信號V_s；所述自動增益控制電路AGC與C/V接口檢測電路輸出端相連，用于控制檢測信號V_s的幅值并輸出驅動信號V_d；所述電控開關的第一輸入端S1與自動增益控制電路輸出端相連，第二輸入端S2接地，輸出端接諧振器的驅動電極，用于切換微諧振器的振動方式；所述兩個比較器輸入端均與C/V接口檢測電路輸出端相連，用于采集檢測信號V_s；所述兩個比較器輸出端均與現場可編程門陣列FPGA相連；所述電控開關的通斷由現場可編程門陣列FPGA控制。

2.根據權利要求1所述的測量系統，其特征在于，所述自動增益控制電路AGC包括依次相連的全波整流電路、低通濾波電路、PI控制電路、乘法器；

所述全波整流電路與C/V接口檢測電路相連；

所述低通濾波電路用于對全波整流電路的輸出信號進行低通濾波；

所述PI控制電路用于將低通濾波電路提取出的幅值與參考電壓V_ref進行比較，并將比較的差值經過積分輸出一個直流增益信號V_g；

所述乘法器與電控開關的第一輸入端S1相連，用于將PI控制電路輸出的直流增益信號V_g與檢測信號V_s相乘，得到驅動電壓信號V_d，輸出到微諧振器的驅動電極，驅動微諧振器振動。

3.根據權利要求1所述的測量系統，其特征在于，所述現場可編程門陣列FPGA包括開關控制模塊、第一計數器、第二計數器、第三計數器；

所述開關控制模塊通過輸出高低電平來控制電控開關的通斷，同時控制三個計數器對兩個比較器的輸出信號以及時鐘信號進行采集；

所述第一計數器輸入端與第一比較器輸出端相連；

所述第二計數器輸入端與第二比較器輸出端相連；

所述第三計數器輸入標準時鐘信號，對時鐘信號的方波個數進行計數。

4.根據權利要求1所述的測量系統，其特征在于，所述電控開關為單刀雙擲開關。