[发明专利]一种带幅值补偿功能的闭环控制积分系统

权利要求书

1.一种带幅值补偿功能的闭环控制积分系统，与罗氏线圈进行配合，其特征在于，包括非理想积分器、增益可变放大器和控制信号发生器；其中，

所述非理想积分器的输入端与所述罗氏线圈相连，用于接收所述罗氏线圈的输出信号，并对所述输出信号进行积分运算，实现抑制干扰直流量造成的积分溢出；

所述增益可变放大器的一输入端与所述非理想积分器的输出端相连，另一输入端与所述控制信号发生器的输出端相连，输出端与所述控制信号发生器的一输入端相连，用于在接收到所述控制信号发生器所产生的控制信号后，基于所述控制信号，对所述非理想积分器积分运算后的信号进行幅值增益调节，以在线补偿所述非理想积分器温漂和时漂所引起的幅值增益误差；

所述控制信号发生器的另一输入端与所述非理想积分器的输入端相连，用于采集所述罗氏线圈输出端的各种电参数，并结合所述增益可变放大器的输出信号的各种电参数，产生所述控制信号，且进一步以所述控制信号对所述增益可变放大器进行增益调节控制。

2.如权利要求1所述的带幅值补偿功能的闭环控制积分系统，其特征在于，所述非理想积分器包括由积分电阻R和积分电容C组成的积分电路、第一运算放大器U1和反馈电阻R_f；其中，

所述积分电路中，所述积分电阻R的一端与所述罗氏线圈相连，另一端与所述运算放大器U1的反相输入端相连；所述积分电容C的一端与所述第一运算放大器U1的反相输入端相连，另一端与所述运算放大器U1的输出端相连；

所述第一运算放大器U1的正相输入端接地，输出端与所述增益可变放大器的一输入端相连；

所述反馈电阻R_f与所述积分电容C相并联。

3.如权利要求2所述的带幅值补偿功能的闭环控制积分系统，其特征在于，所述非理想积分器的电路的传递函数为其中，

若所述非理想积分器的输入信号为直流信号时，所述非理想积分器的幅值增益K_D为

若所述非理想积分器的输入信号为交流信号且满足R_fCw1时，所述非理想积分器的幅值增益K_AC为

4.如权利要求1所述的带幅值补偿功能的闭环控制积分系统，其特征在于，所述增益可变放大器包括由MOS管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R6、电阻R7及第二运算放大器U2组成的放大电路，以及由电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1和电容C2组成的解耦驱动电路；其中，

所述解耦驱动电路中，所述电阻R3、所述电阻R4和所述电容C2串接后，再并接于所述放大电路中MOS管D1的源漏极之间；所述电阻R5的一端连接所述放大电路中MOS管D1的栅极相连，另一端连接所述控制信号发生器的输出端；所述电容C1的一端连接所述MOS管D1的栅极，另一端连接于所述电阻R3与所述电阻R4之间的连接点上；

所述放大电路中，所述电阻R6的一端连接所述第二运算放大器U2的正相输入端，另一端连接所述非理想积分器的输出端；所述电阻R7的一端连接所述第二运算放大器U2的正相输入端，另一端接地；所述MOS管D1的漏极通过所述电阻R2连接所述第二运算放大器U2的反相输入端，源极接地；所述电阻R1为负电压反馈网络，其连接于所述第二运算放大器U2的反相输入端及输出端之间；所述第二运算放大器U2的输出端与所述控制信号发生器的一输入端相连。

5.如权利要求4所述的带幅值补偿功能的闭环控制积分系统，其特征在于，所述解耦驱动电路在功能上分为直流通路和交流通路；其中，

所述交流通路，用于为解耦驱动交流信号提供通路，从所述MOS管D1的源极和漏极两端提取解耦驱动交流信号，并对其进行幅值和相角的校正，且进一步在所述MOS管D1可变电阻的线性化时，解耦所述MOS管D1中源极和漏极之间的电压V_DS以及栅极和源极之间的电压V_GS，消除V_DS对可变电阻区阻值的影响；

所述直流通路，用于为直流控制信号和所述MOS管D1栅极提供通路，隔绝直流信号和放大电路之间的通路，降低直流控制信号对放大电路产生的影响。