CN208333664U - 一种振动速度传感器硬件补偿电路 - Google Patents
一种振动速度传感器硬件补偿电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208333664U CN208333664U CN201821063480.6U CN201821063480U CN208333664U CN 208333664 U CN208333664 U CN 208333664U CN 201821063480 U CN201821063480 U CN 201821063480U CN 208333664 U CN208333664 U CN 208333664U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistance
- operational amplifier
- input terminal
- capacitor
- output end
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
一种振动速度传感器硬件补偿电路，它涉及一种振动速度传感器技术领域。所述输入端右侧线路连接有反相器，反相器右侧线路连接有反相加法放大电路，反相加法放大电路右侧线路连接有输出端，低通滤波器左侧线路连接有带通滤波器，带通滤波器右侧线路连接反相加法放大电路，低通滤波器右侧线路连接有反相加法放大电路，低通滤波器、反相器和反相加法放大电路构成回路。采用上述技术方案后，本实用新型有益效果为：结构简单，使用价值高，在保持理想阻尼的前提下，扩展了速度传感器的使用通频带，使***的动态性能得到了改善，能满足工程上超低频测量，改善了低频特性，达到降低下限测量频率的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及振动速度传感器技术领域，具体涉及一种振动速度传感器硬件补偿电路。
背景技术
在一些工程实际应用场合，经常需要对超低频振动的测量，如铁路公路桥梁、水坝等振动，这类振动含有频率很低的成分(1Hz以下)，很难找到满足测量要求的传感器。因此，有必要对现有的传感器进行动态性能改进，扩展它的工作频带以满足需要。磁电式振动速度传感器由于具有输出信号大、后续电路简单、抗干扰能力强的优点，在低频传感器中得到广泛应用。该传感器属惯性式传感器，它是一种把振动物体的振动参数转换成电量的换能装置，它是利用电磁感应原理，在被测物体振动时传感器内固定在惯性质量上的线圈切割磁力线，得到正比于振动速度的电势，该电势通过放大器放大，可测量被测物体的速度。如果再经过微分或积分环节，还可测量加速度或位移。因此，磁电式振动速度传感器可用于机床、航泊等装置的振动速度、加速度和位移的测量。但由于受本身机械结构和材料的限制，其下限测量频率不能满足超低频振动的测量的要求。因此，需要通过一定的动态补偿措施来改进此类传感器的频率特性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种振动速度传感器硬件补偿电路，结构简单，使用价值高，在保持理想阻尼的前提下，扩展了速度传感器的使用通频带，使***的动态性能得到了改善，能满足工程上超低频测量，改善了低频特性，达到降低下限测量频率的目的。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案是：它包含输入端1、低通滤波器2、带通滤波器3、反相器4、反相加法放大电路5、输出端6，所述输入端1右侧线路连接有反相器4，反相器4右侧线路连接有反相加法放大电路5，反相加法放大电路5右侧线路连接有输出端6，低通滤波器2左侧线路连接有带通滤波器3，带通滤波器3右侧线路连接反相加法放大电路5，低通滤波器2右侧线路连接有反相加法放大电路5，低通滤波器2、反相器4和反相加法放大电路5构成回路。
所述低通滤波器2包含第一电阻21、第二电阻22、第三电阻23、第一电容24、第二电容25、第一运算放大器26、第一可变电阻27，第一电阻21通过第三电阻23与第一运算放大器26的反相输入端连接，在第三电阻23与第一运算放大器26的反相输入端之间连接有第二电容25，第二电容25通过第二电阻22与第一电容24连接，且第二电阻22与第二电容25均与第一运算放大器26的电压输出端连接。
所述带通滤波器3包含第四电阻31、第五电阻32、第六电阻33、第三电容34、第四电容35、第二运算放大器36、第二可变电阻37，第四电阻31通过第四电容35与第二运算放大器36的反相输入端连接，在第四电容35与第二运算放大器36的反相输入端之间连接有第六电阻33，第六电阻33通过第三电容34与第五电阻32连接，第三电容34与第六电阻33与第二运算放大器36的电压输出端连接。
所述反相器4包含第七电阻41、第八电阻42、第三运算放大器43、第三可变电阻44，第七电阻41左侧连接有输入端1，第七电阻41右侧与第三运算放大器43的反相输入端连接，在第七电阻41与第三运算放大器43的反相输入端之间连接有第八电阻42，第八电阻42另一侧与第三运算放大器43电压输出端连接。
所述反相加法放大电路5包含第九电阻51、第十电阻52、第十一电阻53、第十二电阻54、第四运算放大器55、第四可变电阻56，第九电阻51、第十电阻52和第十一电阻53并联，且与第四运算放大器55的反相输入端连接，第四运算放大器55的反相输入端与电压输出端并联有第十二电阻54，第四运算放大器55电压输出端与输出端6连接。
所述第一运算放大器26电压输出端与第九电阻51连接，第一运算放大器26的同相输入端连接有第一可变电阻27。
所述第二运算放大器36电压输出端与第十电阻52连接，第二运算放大器36的同相输入端连接有第二可变电阻37。
所述第三运算放大器43电压输出端与第十一电阻53连接，第三运算放大器43的同相输入端连接有第三可变电阻44。
所述第四运算放大器55的同相输入端连接有第四可变电阻56。
本实用新型的工作原理：所述输入端1右侧线路连接有反相器4，反相器4右侧线路连接有反相加法放大电路5，反相加法放大电路5右侧线路连接有输出端6，低通滤波器2左侧线路连接有带通滤波器3，带通滤波器3右侧线路连接反相加法放大电路5，低通滤波器2右侧线路连接有反相加法放大电路5，低通滤波器2、反相器4和反相加法放大电路5构成回路。
采用上述技术方案后，本实用新型有益效果为：结构简单，使用价值高，在保持理想阻尼的前提下，扩展了速度传感器的使用通频带，使***的动态性能得到了改善，能满足工程上超低频测量，改善了低频特性，达到降低下限测量频率的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中低通滤波器2的结构示意图；
图3是本实用新型中带通滤波器3的结构示意图；
图4是本实用新型中反相器4的结构示意图；
图5是本实用新型中反相加法放大电路5的结构示意图；
图6是本实用新型中补偿时振动速度传感器幅频特性的曲线示意图。
附图标记说明：输入端1、低通滤波器2、带通滤波器3、反相器4、反相加法放大电路5、输出端6、第一电阻21、第二电阻22、第三电阻23、第一电容24、第二电容25、第一运算放大器26、第一可变电阻27、第四电阻31、第五电阻32、第六电阻33、第三电容34、第四电容35、第二运算放大器36、第二可变电阻37、第七电阻41、第八电阻42、第三运算放大器43、第三可变电阻44、第九电阻51、第十电阻52、第十一电阻53、第十二电阻54、第四运算放大器55、第四可变电阻56。
具体实施方式
参看图1-图6所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含输入端1、低通滤波器2、带通滤波器3、反相器4、反相加法放大电路5、输出端6，所述输入端1右侧线路连接有反相器4，反相器4右侧线路连接有反相加法放大电路5，反相加法放大电路5右侧线路连接有输出端6，低通滤波器2左侧线路连接有带通滤波器3，带通滤波器3右侧线路连接反相加法放大电路5，低通滤波器2右侧线路连接有反相加法放大电路5，低通滤波器2、反相器4和反相加法放大电路5构成回路。
所述低通滤波器2包含第一电阻21、第二电阻22、第三电阻23、第一电容24、第二电容25、第一运算放大器26、第一可变电阻27，第一电阻21通过第三电阻23与第一运算放大器26的反相输入端连接，在第三电阻23与第一运算放大器26的反相输入端之间连接有第二电容25，第二电容25通过第二电阻22与第一电容24连接，且第二电阻22与第二电容25均与第一运算放大器26的电压输出端连接。
所述带通滤波器3包含第四电阻31、第五电阻32、第六电阻33、第三电容34、第四电容35、第二运算放大器36、第二可变电阻37，第四电阻31通过第四电容35与第二运算放大器36的反相输入端连接，在第四电容35与第二运算放大器36的反相输入端之间连接有第六电阻33，第六电阻33通过第三电容34与第五电阻32连接，第三电容34与第六电阻33与第二运算放大器36的电压输出端连接。
所述反相器4包含第七电阻41、第八电阻42、第三运算放大器43、第三可变电阻44，第七电阻41左侧连接有输入端1，第七电阻41右侧与第三运算放大器43的反相输入端连接，在第七电阻41与第三运算放大器43的反相输入端之间连接有第八电阻42，第八电阻42另一侧与第三运算放大器43电压输出端连接。
所述反相加法放大电路5包含第九电阻51、第十电阻52、第十一电阻53、第十二电阻54、第四运算放大器55、第四可变电阻56，第九电阻51、第十电阻52和第十一电阻53并联，且与第四运算放大器55的反相输入端连接，第四运算放大器55的反相输入端与电压输出端并联有第十二电阻54，第四运算放大器55电压输出端与输出端6连接。
所述第一运算放大器26电压输出端与第九电阻51连接，第一运算放大器26的同相输入端连接有第一可变电阻27。
所述第二运算放大器36电压输出端与第十电阻52连接，第二运算放大器36的同相输入端连接有第二可变电阻37。
所述第三运算放大器43电压输出端与第十一电阻53连接，第三运算放大器43的同相输入端连接有第三可变电阻44。
所述第四运算放大器55的同相输入端连接有第四可变电阻56。
本实用新型的工作原理：所述输入端1右侧线路连接有反相器4，反相器4右侧线路连接有反相加法放大电路5，反相加法放大电路5右侧线路连接有输出端6，低通滤波器2左侧线路连接有带通滤波器3，带通滤波器3右侧线路连接反相加法放大电路5，低通滤波器2右侧线路连接有反相加法放大电路5，低通滤波器2、反相器4和反相加法放大电路5构成回路。
振动速度传感器硬件补偿电路由电阻、电容及运放构成的满足补偿需要的模拟滤波器的电路原理图。A1等构成低通滤波器,其传递函数为：
A2等构成带通滤波器,其传递函数为：
当R7＝R8时,A3等构成反相器,其传递函数为：
C3(s)＝-1
A4等构成反相加法放大电路。
针对固有频率ω0＝5×2π[rad/s],阻尼比ξ0＝0.618的某种磁电式振动速度传感器进行动态特性补偿,补偿目标为：ω1＝0.5×2π[rad/s],阻尼比ξ1＝0.707,则选择如下的电路参数：C1＝22μF,C2＝4.7μF,C3＝C4＝10μF,R1＝29.57kΩ,R2＝R3＝31.32kΩ,R4＝31.84kΩ,R5＝76.56kΩ,R6＝45.1kΩ,R7＝R8＝20kΩ,R9＝1kΩ,R10＝9.08kΩ,R11＝99kΩ,R12＝99kΩ，经仿真得到的补偿后，它满足补偿要求。
采用上述技术方案后，本实用新型有益效果为：结构简单，使用价值高，在保持理想阻尼的前提下，扩展了速度传感器的使用通频带，使***的动态性能得到了改善，能满足工程上超低频测量，改善了低频特性，达到降低下限测量频率的目的。
以上所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种振动速度传感器硬件补偿电路，其特征在于：它包含输入端(1)、低通滤波器(2)、带通滤波器(3)、反相器(4)、反相加法放大电路(5)、输出端(6)，所述输入端(1)右侧线路连接有反相器(4)，反相器(4)右侧线路连接有反相加法放大电路(5)，反相加法放大电路(5)右侧线路连接有输出端(6)，低通滤波器(2)左侧线路连接有带通滤波器(3)，带通滤波器(3)右侧线路连接反相加法放大电路(5)，低通滤波器(2)右侧线路连接有反相加法放大电路(5)，低通滤波器(2)、反相器(4)和反相加法放大电路(5)构成回路。
2.根据权利要求1所述的一种振动速度传感器硬件补偿电路，其特征在于：所述低通滤波器(2)包含第一电阻(21)、第二电阻(22)、第三电阻(23)、第一电容(24)、第二电容(25)、第一运算放大器(26)、第一可变电阻(27)，第一电阻(21)通过第三电阻(23)与第一运算放大器(26)的反相输入端连接，在第三电阻(23)与第一运算放大器(26)的反相输入端之间连接有第二电容(25)，第二电容(25)通过第二电阻(22)与第一电容(24)连接，且第二电阻(22)与第二电容(25)均与第一运算放大器(26)的电压输出端连接。
3.根据权利要求1所述的一种振动速度传感器硬件补偿电路，其特征在于：所述带通滤波器(3)包含第四电阻(31)、第五电阻(32)、第六电阻(33)、第三电容(34)、第四电容(35)、第二运算放大器(36)、第二可变电阻(37)，第四电阻(31)通过第四电容(35)与第二运算放大器(36)的反相输入端连接，在第四电容(35)与第二运算放大器(36)的反相输入端之间连接有第六电阻(33)，第六电阻(33)通过第三电容(34)与第五电阻(32)连接，第三电容(34)与第六电阻(33)与第二运算放大器(36)的电压输出端连接。
4.根据权利要求1所述的一种振动速度传感器硬件补偿电路，其特征在于：所述反相器(4)包含第七电阻(41)、第八电阻(42)、第三运算放大器(43)、第三可变电阻(44)，第七电阻(41)左侧连接有输入端(1)，第七电阻(41)右侧与第三运算放大器(43)的反相输入端连接，在第七电阻(41)与第三运算放大器(43)的反相输入端之间连接有第八电阻(42)，第八电阻(42)另一侧与第三运算放大器(43)电压输出端连接。
5.根据权利要求1所述的一种振动速度传感器硬件补偿电路，其特征在于：所述反相加法放大电路(5)包含第九电阻(51)、第十电阻(52)、第十一电阻(53)、第十二电阻(54)、第四运算放大器(55)、第四可变电阻(56)，第九电阻(51)、第十电阻(52)和第十一电阻(53)并联，且与第四运算放大器(55)的反相输入端连接，第四运算放大器(55)的反相输入端与电压输出端并联有第十二电阻(54)，第四运算放大器(55)电压输出端与输出端(6)连接。
6.根据权利要求2所述的一种振动速度传感器硬件补偿电路，其特征在于：所述第一运算放大器(26)电压输出端与第九电阻(51)连接，第一运算放大器(26)的同相输入端连接有第一可变电阻(27)。
7.根据权利要求3所述的一种振动速度传感器硬件补偿电路，其特征在于：所述第二运算放大器(36)电压输出端与第十电阻(52)连接，第二运算放大器(36)的同相输入端连接有第二可变电阻(37)。
8.根据权利要求4所述的一种振动速度传感器硬件补偿电路，其特征在于：所述第三运算放大器(43)电压输出端与第十一电阻(53)连接，第三运算放大器(43)的同相输入端连接有第三可变电阻(44)。
9.根据权利要求5所述的一种振动速度传感器硬件补偿电路，其特征在于：所述第四运算放大器(55)的同相输入端连接有第四可变电阻(56)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821063480.6U CN208333664U (zh) | 2018-07-05 | 2018-07-05 | 一种振动速度传感器硬件补偿电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821063480.6U CN208333664U (zh) | 2018-07-05 | 2018-07-05 | 一种振动速度传感器硬件补偿电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208333664U true CN208333664U (zh) | 2019-01-04 |
Family
ID=64786301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821063480.6U Expired - Fee Related CN208333664U (zh) | 2018-07-05 | 2018-07-05 | 一种振动速度传感器硬件补偿电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208333664U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114167491A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-11 | 威海双丰物探设备股份有限公司 | 带有源补偿电路的检波器 |
| CN114814267A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-07-29 | 哈尔滨工业大学 | 一种磁电式速度传感器的低频拓展电路及控制方法 |
-
2018
- 2018-07-05 CN CN201821063480.6U patent/CN208333664U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114167491A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-11 | 威海双丰物探设备股份有限公司 | 带有源补偿电路的检波器 |
| CN114814267A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-07-29 | 哈尔滨工业大学 | 一种磁电式速度传感器的低频拓展电路及控制方法 |
| CN114814267B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-01-24 | 哈尔滨工业大学 | 一种磁电式速度传感器的低频拓展电路及控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN208333664U (zh) | 一种振动速度传感器硬件补偿电路 | |
| CN104677483B (zh) | 一种数字化的磁电式低频振动传感器*** | |
| CN111351535B (zh) | 一种高频正弦波励磁电磁流量计信号处理方法 | |
| CN100429488C (zh) | 一种涡街流量计振动干扰抑制方法 | |
| CN203534650U (zh) | 一种科里奥利质量流量计云传输数字信号处理装置 | |
| CN105486882A (zh) | 一种用于mhd角速率传感器的检测装置 | |
| CN206223801U (zh) | 应用于电流激励传感器的全差分信号调理电路 | |
| CN106872017A (zh) | 一种磁电式低频振动传感器的幅相补偿方法 | |
| WO2022237043A1 (zh) | 电磁水表的转换器测量电路 | |
| CN100491928C (zh) | 并联式双激励电磁流量计 | |
| CN200955966Y (zh) | 一种涡街流量计振动干扰抑制*** | |
| CN203148605U (zh) | 磁测法残余应力检测*** | |
| CN108562217A (zh) | 一种实时优化信噪比的电容位移传感器 | |
| CN208187334U (zh) | 一种基于变压器初级远距离传输的电容位移传感装置 | |
| CN106771361A (zh) | 双电容式微机械加速度传感器及基于其的温度自补偿*** | |
| CN208187333U (zh) | 一种基于变压器次级远距离传输的电容位移传感装置 | |
| CN106895971B (zh) | 一种测量细长轴转子内阻尼的方法 | |
| CN112629517B (zh) | 一种双路正交移相解调滤波的mems陀螺干扰抑制方法 | |
| CN220690178U (zh) | 一种涡街流量计的抗震检测电路 | |
| CN104141487B (zh) | 一种利用负载阻抗特性提高井下测斜仪抗震性能的电路 | |
| CN218097871U (zh) | 涡街流量计 | |
| JP3600508B2 (ja) | 渦検出回路 | |
| CN103353320A (zh) | 基于混频算法的科氏质量流量计信号处理方法 | |
| CN205490451U (zh) | 用于检测摊铺机振动频率和振捣频率的带通滤波电路 | |
| CN108759645A (zh) | 一种基于变压器次级远距离传输的电容位移传感装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190104 Termination date: 20190705 |