[实用新型]低频或超低频振动测量套件

说明书

实用新型领域

本实用新型涉及低频和超低频振动领域，尤其涉及用于对低频或超低频振动进行测量的传感器及包括该传感器的测量套件。

背景技术

低频和超低频振动属于自然界中存在面较广的物理现象，如桥梁、大坝、高楼、大型水轮机组等大型结构的环境振动以及地震中的一些振动等都属于低频或超低频振动。这些大型结构一旦发生危险，将会造成不可估量的损失，因此开展低频和超低频振动的研究意义重大。

目前，用于低频和超低频振动测量的加速度传感器比较较少，而且目前使用的低频加速度传感器的振动频率几乎都是在0.5Hz以上。此外，常用于地震测量的地震计也用于低频或超低频振动测量，但是地震计体积较大，除了特殊场合，不太适合实验室的研究，且多为速度型传感器。

因此，需要一种体积较小的、能够对低频和超低频振动进行精确测量的低频或超低频振动套件。

此套件主要针对于振动计量部门的标准考核和振动量值的传递工作，此套件的出现为振动计量标准提供了一种溯源途径，填补低频或超低频振动计量无合适传递标准的空白。

实用新型内容

为此，本实用新型提出了一种可以解决上述问题的低频或超低频振动测量套件。

本实用新型的申请人发现，目前在航天系统中使用的、应用于飞行器姿态控制的石英挠性伺服加速度计具有体积小、重量轻、高分辨率和稳定性好等特点，且具有直流响应的特性。如果将该类传感器应用于低频或超低频振动测量，并针对该类传感器设计特定的电源和适调放大器，则可以对低频或超低频振动进行精确的测量。本实用新型基于上述发现而做出。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种低频或超低频振动测量套 件，其特征在于包括：石英挠性加速度计，测量低频或超低频振动并输出以电压或者电流方式表示的低频或超低频振动信号；适调放大器，接收所述石英挠性加速度计输出的低频或超低频振动信号，对所述低频或超低频振动信号进行可选的放大处理并输出经所述处理后的低频或超低频振动信号；以及稳压电源部件，用于为所述适调放大器提供稳压电源，其中所述稳压电源部件包括：电源输入端，以提供输入电源；耦接到所述电源输入端的一级稳压部件以及耦接到所述一级稳压部件的二级稳压部件，所述一级和二级稳压部件构成反馈式跟踪稳压电路，以降低所述输入电源电压的波动；耦接到所述二级稳压部件的π滤波电路，以进一步过滤所述电源电压中的高频分量；以及电源输出端，输出经稳压的电源给所述适调放大器。

可选地，稳压电源部件的电源输出端还输出经稳压的电源到挠性加速度计。

可选地，稳压电源部件还包括耦接在所述LC滤波电路和所述电源输出端之间的三级稳压部件，用于进一步降低所述电源电压的波动。

可选地，适调放大器还包括：调零电路，接收来自所述稳压电源部件的经稳压的电源，并提供与所述低频或超低频振动信号中的静态分量相对应的调零信号；减法器，接收所述低频或超低频振动信号和所述调零信号，并输出从所述低频或超低频振动信号中减去所述调零信号之后的经调零信号；多级直流放大器，接收所述经调零信号并进行多级直流放大，以提供多个放大后的低频或超低频振动信号；以及多个有源滤波器，接收来自所述稳压电源部件的经稳压的电源，用于对所述放大后的低频或超低频振动信号进行滤波。

根据实验结果表明，根据本实用新型的适调放大器在0.01Hz～100Hz的低频或超低频振动范围内取得了较好的测量效果。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。其中在附图中，参考数字之后的字母标记指示多个相同的部件，当泛指这些部件时，将省略其最后的字母标记。 在附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型实施例的低频或超低频振动测量套件的示意图；

图2示意性地示出了适于在根据本实用新型的低频或超低频振动测量套件中使用的挠性加速度计的示意图；

图3示意性地示出了适于在根据本实用新型的低频或超低频振动测量套件中使用的适调放大器的示意图；

图4示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的适调放大器的电路图；

图5示意性地示出了适于在根据本实用新型的低频或超低频振动测量套件中使用的稳压电源部件的示意图；以及

图6示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的稳压电源部件的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步的描述。