对压电式冲击波超压传感器压电集成电路(IEPE)的优点、原理及结构进行了分析与探讨, 设计了基于分立式器件的IEPE电路。对电路进行了仿真和验证试验, 得到了电路的放大倍数、幅频特性、线性度及温度特性。试验结果表明电路频响带宽大于600 kHz, 线性度约为0.4%, 全温下频响的波动程度小于4.3%, 能够满足冲击波超压传感器对IEPE电路的要求。避免了电磁干扰等因素对冲击波压力测试系统的影响, 实现了电路小型化, 简化了测试系统。对实现IEPE压电式超压传感器有实际意义。
冲击波超压 压电式压力传感器 压电集成电路(IEPE) 幅频特性 线性度 温度特性 shock wave overpressure piezoelectric pressure sensor IEPE circuit amplitude-frequency characteristic linearity temperature characteristic
1 中国民航大学 中欧航空工程师学院, 天津 300300
2 天津航空机电有限公司, 天津 300300
3 陇东学院 电气工程学院, 甘肃 庆阳 745000
为解决压电集成电路(Integral Electronic Piezoelectric, IEPE) 传感器数据采集系统中采集的输出信号波动较大、不适合直接采集的问题, 设计了一种应用于IEPE传感器数据采集系统的调理电路。在调理电路的设计中运用了微功耗电源电路、低功耗可程控前端信号调理电路以及高精度模数转换电路, 并将FPGA(Field-Programmable Gate Array)运用到整个IEPE传感器数据采集系统设计当中, 增进了其操作的便利性以及工作的稳定性。实验结果显示, IEPE传感器数据采集系统具有更高的数据采集精度以及更低的电功率耗损值, 该数据采集系统具有较强的实践可行性。
压电集成电路 数据采集系统 调理电路 piezoelectric integrated circuit data acquisition system conditioning circuit
