【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石英音叉陀螺仪测控电路，涉及一种用于石英音叉陀螺仪的静电耦合抑制电路。
技术介绍
1、目前石英音叉陀螺仪输出中的静态误差主要包括同相误差和正交误差两种，两种误差对石英音叉陀螺仪的静态零位性能直接相关。同相误差主要由陀螺仪内部驱动信号与检测通路的静电耦合产生，该误差信号与角速度的载波信号频率及相位均相同，因此称为“同相误差”或“静电误差”；正交误差主要由石英音叉加工过程中加工误差及材料本身特性引起的驱动模态与检测模态间的机械耦合造成，该误差信号与角速度的载波信号频率相同，相位相差90°，因此称为“正交误差”或“机械误差”。
2、在实际应用中同相误差通常采用在产品进行电磁屏蔽或缩短耦合路径的方式进行抑制；正交误差通常在生产过程进行机械修调以此减小正常误差对输出的影响。目前常用的石英音叉陀螺仪测控电路中，由于传感器中存在耦合电容同时空间存在电磁耦合路径，检测电路输出信号中含有静电耦合误差，且该误差与驱动信号一样通常随外界温度变化会产生显著变化，此种变化导致解调后角速度解调信号产生多余误差，并最终导致角速度信号中静电误差项随温度产生变化。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
2、为此，本专利技术提供了用于石英音叉陀螺仪的静电耦合抑制电路。该电路可以抑制驱动回路中的驱动信号对检测回路的静电耦合(即可以抑制由静电耦合产生的静电误差信号对角速度信号的干扰)，减小静电误差，从而提高陀螺整表性能。
3、本
4、根据一方面，提供一种用于石英音叉陀螺仪的静电耦合抑制电路，该电路包括：石英音叉传感器、驱动与幅值控制电路、反相电路、补偿电路、角速度检测电路和解调滤波电路；
5、石英音叉传感器输出信号分别指驱动与幅值控制电路以及角速度检测电路，所述驱动与幅值控制电路根据石英音叉传感器输出信号生成驱动信号，
6、所述驱动信号还分别输入至反相电路以及解调滤波电路；反相电路根据驱动信号产生与其同频反相的驱动反相信号，驱动信号和驱动反相信号经过补偿电路后生成静电耦合补偿信号，并输入至角速度检测电路，与检测电路中静电耦合误差抵消，角速度检测电路生成角速度载波信号和角速度载波反相信号，并经解调滤波电路后输出角速度信号。
7、进一步地，驱动与幅值控制电路包括驱动检测电路、驱动信号电路和幅值控制电路，所述驱动检测电路用于将石英音叉传感器由压电效应产生表征驱动叉指位移量的电荷信号转换为电压信号，输出驱动检测信号分别至幅值控制电路和驱动信号电路；所述驱动信号电路根据驱动检测信号产生与其同频的驱动信号；所述幅值控制电路通过将驱动检测信号的幅值与参考值对比产生用于控制驱动信号幅值的幅值控制信号。
8、进一步地，驱动检测电路采用电荷放大器实现。
9、进一步地，所述驱动信号电路采用比较器实现。
10、进一步地，所述解调滤波电路包括解调器和滤波电路，其中，驱动信号输入至解调器，角速度检测电路生成角速度载波信号和角速度载波反相信号均输入至所述解调器，所述解调器用于生成角速度解调信号，角速度解调信号经滤波电路滤波后输出角速度信号。
11、根据另一方面，提供一种石英音叉陀螺仪，该陀螺仪包括上述的静电耦合抑制电路。
12、本专利技术与现有技术相比，至少具有以下有益效果：
13、本专利技术石英音叉陀螺测控电路中，为抑制由驱动信号通过静电耦合在角速度信号中产生的额外误差，采用反相耦合的方法对检测通路输出信号中的静电误差信号进行抑制，其中本专利技术通过对驱动信号进行反相处理得到与驱动信号反相的驱动反相信号，根据角速度信号中静电耦合信号的极性选择驱动信号或者驱动反相信号经过补偿电路后生成静电耦合补偿信号，此信号再输入至检测电路，与检测电路中静电耦合信号相互抵消从而消除静电耦合信号对角速度测量信号的干扰。也即，本专利技术通过改进电路设计，采用反相耦合的方法抑制静电耦合信号，大幅减弱了静电误差信号对角速度测量信号的干扰，提升了整表性能。
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1.一种用于石英音叉陀螺仪的静电耦合抑制电路，其特征在于，所述电路包括：石英音叉传感器、驱动与幅值控制电路、反相电路、补偿电路、角速度检测电路和解调滤波电路；
2.根据权利要求1所述的一种用于石英音叉陀螺仪的静电耦合抑制电路，其特征在于，驱动与幅值控制电路包括驱动检测电路、驱动信号电路和幅值控制电路，所述驱动检测电路用于将石英音叉传感器由压电效应产生表征驱动叉指位移量的电荷信号转换为电压信号，输出驱动检测信号分别至幅值控制电路和驱动信号电路；所述驱动信号电路根据驱动检测信号产生与其同频的驱动信号；所述幅值控制电路通过将驱动检测信号的幅值与参考值对比产生用于控制驱动信号幅值的幅值控制信号。
3.根据权利要求2所述的一种用于石英音叉陀螺仪的静电耦合抑制电路，其特征在于，驱动检测电路采用电荷放大器实现。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于石英音叉陀螺仪的静电耦合抑制电路，其特征在于，所述驱动信号电路采用比较器实现。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于石英音叉陀螺仪的静电耦合抑制电路，其特征在于，所述解调滤波电路包括解调器和滤波电路，其
6.一种石英音叉陀螺仪，其特征在于，所述陀螺仪包括权利要求1-5所述的静电耦合抑制电路。
...【技术特征摘要】
1.一种用于石英音叉陀螺仪的静电耦合抑制电路，其特征在于，所述电路包括：石英音叉传感器、驱动与幅值控制电路、反相电路、补偿电路、角速度检测电路和解调滤波电路；
2.根据权利要求1所述的一种用于石英音叉陀螺仪的静电耦合抑制电路，其特征在于，驱动与幅值控制电路包括驱动检测电路、驱动信号电路和幅值控制电路，所述驱动检测电路用于将石英音叉传感器由压电效应产生表征驱动叉指位移量的电荷信号转换为电压信号，输出驱动检测信号分别至幅值控制电路和驱动信号电路；所述驱动信号电路根据驱动检测信号产生与其同频的驱动信号；所述幅值控制电路通过将驱动检测信号的幅值与参考值对比产生用于控制驱动信号幅值的幅值控制信号。
3.根据权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员：申燕超，张菁华，严浩，姚远，郭飞，王汝弢，王永胜，
申请(专利权)人：北京自动化控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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