一种恒流源加速度传感器电路制造技术

本实用新型专利技术涉及传感器测量电路领域，尤指一种恒流源加速度传感器电路，包含三轴加速度传感器、恒压电路和负反馈电路，所述恒压电路提供稳定的工作电压，所述负反馈电路保证电路工作环境，所述三轴加速度传感器对加速度进行测量，通过本实用新型专利技术，可以将广泛使用的恒压式加速度传感器接入恒流源中，可以直接替换现有的恒流源加速度传感器，减少购买现有恒流源加速度传感器的成本。加速度传感器的成本。加速度传感器的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种恒流源加速度传感器电路


[0001]本技术涉及测量电路领域，尤指一种加速度传感器电路。

技术介绍

[0002]加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器，在风扇平衡机、桥梁、加速度振荡仪器等设备上被广泛应用，现在主流的加速度传感器以恒流源作为驱动去产生电信号，采用的是压电式传感器，振动物体的震动使传感器内部的陶瓷片发生形变从而改变电容的容量来改变加速度传感器的输出电压大小的变化；
[0003]由于加速度传感器的研发成本高且产品生产步骤严格导致此类产品的设计公司入门门槛高、研发周期长，使得加速度传感器的市场地位基本被垄断，市面价格高采购成本高，而随着价格低廉、量程可定的恒压式加速度传感器芯片的普及，可以通过合适的电路使恒压源加速度传感器在体积大小相似的情况下接入恒流源中，使得恒流源加速度传感器的研发入门门槛减低同时大幅缩短研发周期。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本技术提供一种恒流源加速度传感器电路，把低成本的恒压源加速度传感器接入电路中，通过恒流源为整体电路提供稳定的电流，提取恒流源中变化的电压，进而通过电路转换成稳定的电压供加速度传感器和其他元器件工作，实现以恒流源驱动恒压源加速度传感器。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种恒流源加速度传感器电路，包含三轴加速度传感器、恒压电路和负反馈电路，所述恒压电路连接所述负反馈电路和所述三轴加速度传感器，所述三轴加速度传感器连接所述负反馈电路，所述负反馈电路连接所述恒压电路。
[0006]通过所述恒压源电路将接入电路的恒定电流转换成稳定的电压提供所述三轴加速度传感器和所述负反馈电路正常工作，通过所述负反馈电路保证电路在所述三轴加速度传感器的输出信号发生变化时的稳定工作环境。
[0007]进一步地，所述恒压电路包含JFET、恒压源、稳压二极管，所述JFET连接恒流源后接入所述恒压源和所述稳压二极管，所述稳压二极管的输出端连接所述恒压源，所述恒压源的输出端连接所述负反馈电路和所述三轴加速度传感器。
[0008]所述JFET的S极连接输入电路的恒流源，所述JFET的D极连接所述恒压源和所述稳压二极管，所述稳压二极管的输出电压为+5V，所述稳压二极管和所述JFET并联后给所述恒压源提供高于+5V的电压，所述恒压源为+5V低功耗恒压源将输入电压转换为稳定的+5V电压。
[0009]进一步地，所述负反馈电路包括运算放大器，所述运算放大器的输出端连接所述JFET构成所述负反馈电路。
[0010]所述运算放大器的输出端连接所述JFET的G极，所述运算放大器的同相输入端并
联一个20KΩ和一个10KΩ的电阻，用以设置所述运算放大器的放大倍数为输入端的3倍，所述运算放大器的反相输入端并联了两个1MΩ的电阻，使得所述运算放大器的电压输入范围从0-5V转换为2.5-5V。
[0011]进一步地，所述三轴加速度传感器的Z轴输出端连接所述负反馈电路和所述恒压电路。
[0012]当外界发生震动时，所述三轴加速度传感器会产生与之相对应的电压通过所述运算放大器放大后送到所述恒流电路中的所述JFET的G极，输入到所述JFET的电压越大，送入所述恒压电路的电压越小，而所述稳压二极管的电压保持不变，所述恒压源的输入电压保持在+5V以上，所述三轴加速度传感器可通过现有技术实现，此处不再进行赘述。
[0013]本技术的有益效果在于：
[0014]1)本技术采用低成本的恒压源加速度传感器实现，节约生成成本；
[0015]2)本技术最终产品体积与现有的恒流源加速度传感器大小相似，在很多地方可以直接替换；
[0016]3)本技术的测量量程和精度可根据实际情况选择加速度传感器型号。
附图说明
[0017]图1是本技术的网络架构图。
[0018]图2是本技术的电路图。
[0019]图3是本技术的实验数据图。
[0020]图4是本技术的实验数据图。
[0021]附图标号说明：1.JFET；2.稳压二极管；3.恒压源；4.运算放大器；5.三轴加速度传感器。
具体实施方式
[0022]请参阅图1-4所示，本技术关于一种恒流源加速度传感器电路，包含三轴加速度传感器5、恒压电路和负反馈电路，所述恒压电路连接所述负反馈电路和所述三轴加速度传感器5，所述三轴加速度传感器5连接所述负反馈电路，所述负反馈电路连接所述恒压电路。
[0023]通过所述恒压源电路将接入电路的恒定电流转换成稳定的电压提供所述三轴加速度传感器5和所述负反馈电路正常工作，通过所述负反馈电路保证电路在所述三轴加速度传感器5的输出信号发生变化时的稳定工作环境。
[0024]所述恒压电路包含JFET 1、稳压二极管2和恒压源3，所述JFET 1连接恒流源后接入所述稳压二极管2和所述恒压源3，所述稳压二极管2的输出端连接所述恒压源3，所述恒压源3的输出端连接所述负反馈电路和所述三轴加速度传感器5。
[0025]所述JFET 1的S极连接输入电路的恒流源，所述JFET 1的D极连接所述稳压二极管2和所述恒压源3，所述稳压二极管2的输出电压为+5V，所述稳压二极管2和所述JFET 1并联后给所述恒压源3提供高于+5V的电压，所述恒压源3为+5V低功耗恒压源将输入电压转换为稳定的+5V电压。
[0026]所述负反馈电路包括运算放大器4，所述运算放大器4的输出端连接所述JFET 1构
成所述负反馈电路。
[0027]所述运算放大器4的输出端连接所述JFET 1的G极，所述运算放大器4的同相输入端并联一个20KΩ和一个10KΩ的电阻，用以设置所述运算放大器4的放大倍数为输入端的3倍，所述运算放大器4的反相输入端并联了两个1MΩ的电阻，使得所述运算放大器4的电压输入范围从0-5V转换为2.5-5V。
[0028]所述三轴加速度传感器5的Z轴输出端连接所述负反馈电路和所述恒压电路。
[0029]当外界发生震动时，所述三轴加速度传感器5会产生与之相对应的电压通过所述运算放大器4放大后送到所述恒流电路中的所述JFET 1的G极，输入到所述JFET 1的电压越大，送入所述恒压电路的电压越小，而所述稳压二极管2的电压保持不变，所述恒压源3的输入电压保持在+5V以上，所述三轴加速度传感器5可通过现有技术实现，此处不再进行赘述。
[0030]如图3-4所示为实验对比数据，本实验中所述三轴加速度传感器5使用的是Kionix公司的KXR94-2283，样品为PCB-356A24；
[0031]如图3所示，为本技术与所述样品在同一频率、同一幅值时的震动波形，频率范围为0-300Hz；
[0032]如图4所示，为本技术与所述样品在同一频率、不同幅值时的震动波形，频率范围为0-300Hz；
[0033]根据两次实验数据可知本技术的震动波形与所述样品的震动波形相似，产生的输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种恒流源加速度传感器电路，包含三轴加速度传感器、恒压电路和负反馈电路，其特征在于：所述恒压电路连接所述负反馈电路和所述三轴加速度传感器，所述三轴加速度传感器连接所述负反馈电路，所述负反馈电路连接所述恒压电路。2.根据权利要求1所述的一种恒流源加速度传感器电路，其特征在于：所述恒压电路包含JFET、恒压源、稳压二极管，所述JFET连接恒流源后接入所述恒压源和所述稳压二极管，所述稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊伟，魏世杰，
申请(专利权)人：东莞市卓茂仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：