[发明专利]一种基于场效应管栅极敏感效应的二次滤波振动传感装置

摘要

本发明针对振动信号难以提取的现状，提供一种振动信号提取的装置。悬臂梁的静电激励振动装置由悬臂梁、接地端、静电驱动极板、交流信号源、底板、金金属层、侧板、压电片、驱动开关和导线组成。所述振动信号提取装置由场效应管、电源、电容、带通滤波器、电源组、高通滤波器、高频信号提取器、低通滤波器、低频信号提取器、开关和导线组成。悬臂梁在交流信号激励作用下产生受迫振动；当悬臂梁振动时，压电片随着悬臂梁的振动发生变形，产生电压。振动信号提取回路上的高通滤波器留下3ω左右的频率，低通滤波器留下ω左右的频率，得到悬臂梁的振动频率。

主权项

1.所述悬臂梁的静电激励振动装置由悬臂梁(1)、接地端(2)、静电驱动极板(3)、交流信号源(5)、底板(6)、金金属层(7)、侧板(8)、压电片(9)、驱动开关(4)和导线组成；所述悬臂梁(1)左端固定在侧板(8)上，右端自由，在悬臂梁(1)下表面镀一层金金属层(7)；所述静电驱动极板(3)位于悬臂梁(1)的正下方，固结于底板(6)上，长度比悬臂梁(1)稍微短一些，悬臂梁(1)下表面的金金属层(7)的左端通过导线连接交流信号源(5)的左端，交流信号源(5)的右端通过导线连接驱动开关(4)的左端，驱动开关(4)的右端通过导线连接静电驱动极板(3)的右端；所述压电片(9)固结在悬臂梁(1)上表面的左端，压电片(9)的右端通过导线与接地端(2)连接，压电片(9)的左端伸出导线(即a端)，与振动信号提取回路上带通滤波器(11)的右端(即a端)连接；所述振动信号提取装置由场效应管(18)、电源(19)、电容(10)、带通滤波器(11)、电源组(17)、高通滤波器(14)、高频信号提取器(13)、低通滤波器(16)、低频信号提取器(15)、开关(12)和导线组成；所述带通滤波器(11)的右端通过导线连接悬臂梁(1)上压电片(9)的左端(即a端)，带通滤波器(11)的左端通过导线连接电容(10)，电容(10)的右端通过导线连接电源(19)，电源(19)通过导线连接场效应管(18)的b端，所述场效应管(18)的c端通过导线连接电源组(17)负极，电源组(17)正极通过导线分别连接高通滤波器(14)和低通滤波器(16)的左端，两种滤波器并联，高通滤波器(14)和低通滤波器(16)的右端通过导线连接开关(12)的下端，开关(12)上端通过导线连接场效应管(18)的d端，高频信号提取器(13)与高通滤波器(14)并联，低频信号提取器(15)与低通滤波器(16)并联；所述场效应管(18)由金属电极(20)、漏极(21)、源极(22)和栅极(23)组成；所述栅极(23)接出的导线为b端，源极(22)接出的导线为c端，漏极(21)接出的导线为d端。