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硅谐振微传感器频率特性测试仪

    研制硅谐振压力微传感器,首先要解决的关键问题,是其动力学特性测试,由于是微传感器,其输出信号微弱,谐振频率在音频之上,无法按常规谐振传感器的测试方法进行。必须解决微伏或亚微伏量级的弱信号检测与处理的测量技术,这是研制微传感器普遍存在的问题。

    测试仪主要由:激励回路,检测回路和数据处理、显示三个主要部分组成。采用直接数字合成技术,恒流源并结合相关检测原理的特色技术,从技术上保证可靠地检测出亚微伏量级的振幅信号。同时通过微处理器、PC机和接口电路实现测试信号流的通讯、处理和其它控制功能。技术特点鲜明,性能指标先进,实现的性能指标为:综合等效幅度分辨力:20-120nV,频率分辨力:12.5mHz,激励用波形失真度不大于-45dB,工作频带20-300kHz。性能价格比远高于国外目前所采用由分散仪器搭成的测试系统。经过航天科技集团公司五院514所的国家法定计量检定和中国航空工业总公司628所科技查新,表明:测试仪具有先进性和新颖性。

    测试仪的创新点为:综合应用了多项新技术,研制出一台式仪器,研制过程中,发展了弱信号相关检测技术,超低频、低噪声恒流源技术。该仪器与国外目前实现相同功能而采用多台分散独立仪器搭成的测试系统相比:技术特点鲜明,性能指标先进,可以准确可靠地对亚微伏量级的电信号进行检测。

    该仪器主要用于测量谐振微传感器(也适用于所有谐振式传感器)的动力学特性:谐振频率,微振幅,品质因数、幅频特性、相频特性等;它也是实现闭环自激系统以及研制和开发各种谐振式微传感器,如微加速度计和微陀螺等不可缺少的测试设备;本仪器的若干新技术也可直接应用于其他需要进行微弱信号检测和处理的场合。适用于从事自动化、测控技术、传感器、仪器仪表等科研院所、企业和高等院校的科研和教学方面的应用。

 


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