中国惯性技术学报
中國慣性技術學報
중국관성기술학보
JOURNAL OF CHINESE INERTIAL TECHNOLOGY
2013年
5期
581-584
,共4页
李海兵%杨慧%马存尊%马杰%韩军海%蒋苏丹
李海兵%楊慧%馬存尊%馬傑%韓軍海%蔣囌丹
리해병%양혜%마존존%마걸%한군해%장소단
加速度计%重力梯度仪%微弱信号检测电路
加速度計%重力梯度儀%微弱信號檢測電路
가속도계%중력제도의%미약신호검측전로
accelerometers%gravity gradiometer%week signal measurement circuit
重力梯度仪是获取重力场信息的重要仪器,其研制对加速度计和检测电路提出了更高的要求.对旋转加速度式重力梯度仪信号组成分析可知梯度信号被调制在旋转速度对应二倍频率上.该原理信号根据转速不同包含一倍频(0.02~2 Hz)、二倍频(0.04~4 Hz)正弦波调制信号,直流信号和噪声信号.针对旋转加速度计重力梯度仪中低频弱信号进行了电路设计,电路采用了I/V转换、零位扣除、放大、陷波、带通、相敏检波、低通滤波等方法进行弱信号提取及放大.I/V转换、零位扣除电路主要将检测电路的输入电流信号变成电压信号并将信号中的直流成分扣掉,放大电路主要来放大信号,陷波电路用来抑制一倍频信号,带通电路用来保证二倍频信号通过的同时滤出其他干扰信号,相敏解调后并滤波得到所需要的电压信号.经过实验验证表明该电路可检测0.1nA、0.5 Hz电流信号,通过5h通电,系统输出标准差小于30 mV,对应输入端电流小于100 pA,电路实现了信噪比大于120 dB的信号检测.
重力梯度儀是穫取重力場信息的重要儀器,其研製對加速度計和檢測電路提齣瞭更高的要求.對鏇轉加速度式重力梯度儀信號組成分析可知梯度信號被調製在鏇轉速度對應二倍頻率上.該原理信號根據轉速不同包含一倍頻(0.02~2 Hz)、二倍頻(0.04~4 Hz)正絃波調製信號,直流信號和譟聲信號.針對鏇轉加速度計重力梯度儀中低頻弱信號進行瞭電路設計,電路採用瞭I/V轉換、零位釦除、放大、陷波、帶通、相敏檢波、低通濾波等方法進行弱信號提取及放大.I/V轉換、零位釦除電路主要將檢測電路的輸入電流信號變成電壓信號併將信號中的直流成分釦掉,放大電路主要來放大信號,陷波電路用來抑製一倍頻信號,帶通電路用來保證二倍頻信號通過的同時濾齣其他榦擾信號,相敏解調後併濾波得到所需要的電壓信號.經過實驗驗證錶明該電路可檢測0.1nA、0.5 Hz電流信號,通過5h通電,繫統輸齣標準差小于30 mV,對應輸入耑電流小于100 pA,電路實現瞭信譟比大于120 dB的信號檢測.
중력제도의시획취중력장신식적중요의기,기연제대가속도계화검측전로제출료경고적요구.대선전가속도식중력제도의신호조성분석가지제도신호피조제재선전속도대응이배빈솔상.해원리신호근거전속불동포함일배빈(0.02~2 Hz)、이배빈(0.04~4 Hz)정현파조제신호,직류신호화조성신호.침대선전가속도계중력제도의중저빈약신호진행료전로설계,전로채용료I/V전환、령위구제、방대、함파、대통、상민검파、저통려파등방법진행약신호제취급방대.I/V전환、령위구제전로주요장검측전로적수입전류신호변성전압신호병장신호중적직류성분구도,방대전로주요래방대신호,함파전로용래억제일배빈신호,대통전로용래보증이배빈신호통과적동시려출기타간우신호,상민해조후병려파득도소수요적전압신호.경과실험험증표명해전로가검측0.1nA、0.5 Hz전류신호,통과5h통전,계통수출표준차소우30 mV,대응수입단전류소우100 pA,전로실현료신조비대우120 dB적신호검측.