[发明专利]一种改善加速度传感器低频测量性能的信号调理系统

权利要求书

1.一种改善加速度传感器低频测量性能的信号调理系统，其特征在于，包括：电荷积分电路、高通滤波电路、超前-滞后网络、抗混叠滤波电路以及增益调整电路；

所述电荷积分电路的输入端与加速度传感器连接，所述电荷积分电路的输出端与所述高通滤波电路的输入端连接，所述高通滤波电路的输出端与所述超前-滞后网络的输入端连接，所述超前-滞后网络的输出端与所述抗混叠滤波电路的输入端连接，所述抗混叠滤波电路的输出端与所述增益调整电路的输入端连接；

所述电荷积分电路用于将所述加速度传感器测量产生的电荷信号转换成供电路运算放大的电压信号；所述高通滤波电路用于将所述供电路运算放大的电压信号中的直流分量进行滤除；所述超前-滞后网络用于将所述加速度传感器的测量带宽向低频段处发生拓展；所述抗混叠滤波电路用于调节输出信号的约束带宽；所述增益调整电路用于调整所述输出信号的输出增益；

所述超前-滞后网络包括：第二电阻、第三电阻、第三电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第四电容以及第三运算放大器；所述第二电阻、第三电阻、第五电阻以及第七电阻均为可调电阻；

所述第二电阻的输入端与所述高通滤波电路的输出端连接，所述第二电阻的输出端分别与所述第三电阻的输入端和第四电阻的输入端连接，所述第三电阻的输出端与所述第三电容的输入端连接，所述第三电容的输出端接地，所述第四电阻的输出端分别与所述第五电阻的输入端以及第三运算放大器的第二输入端连接，所述第五电阻的输出端分别与所述第七电阻的输入端以及第四电容的输入端连接，所述第七电阻的输出端以及第四电容的输出端均与所述第三运算放大器的输出端连接，所述第三运算放大器的输出端还与所述抗混叠滤波电路连接，所述第六电阻的一端与所述第三运算放大器的第一输入端连接，所述第六电阻的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的一种改善加速度传感器低频测量性能的信号调理系统，其特征在于，所述电荷积分电路包括：第一电容和第一运算放大器；

所述第一电容的输入端和第一运算放大器的第二输入端均与所述加速度传感器连接，所述第一电容的输出端和第一运算放大器的输出端均与所述高通滤波电路的输入端连接；所述第一运算放大器的第一输入端接地。

3.根据权利要求1所述的一种改善加速度传感器低频测量性能的信号调理系统，其特征在于，所述高通滤波电路包括：第二电容、第一电阻和第二运算放大器；

所述第二电容的输入端与所述电荷积分电路的输出端连接，所述第二电容的输出端分别与所述第一电阻的输入端以及所述第二运算放大器的第一输入端连接，所述第二电容的输出端接地，所述第二运算放大器的第二输入端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的输出端还与所述超前-滞后网络的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的一种改善加速度传感器低频测量性能的信号调理系统，其特征在于，利用公式确定所述高通滤波电路的传递函数；其中，s为复变量，代表复杂的频率，是对电路模型的微分方程进行拉普拉斯变换得到，R₁为所述第一电阻的取值，C₂为所述第二电容的取值。

5.根据权利要求1所述的一种改善加速度传感器低频测量性能的信号调理系统，其特征在于，利用公式确定所述超前-滞后网络的传递函数；其中，R₂为第二电阻的取值，R₃为第三电阻的取值，R₄为第四电阻的取值，R₅为第五电阻的取值，R₇为第七电阻的取值，C₃为第三电容的取值，C₄为第四电容的取值，s为复变量，代表复杂的频率，是对电路模型的微分方程进行拉普拉斯变换得到。