压电MEMS振动传感器调理电路设计与实现研究

作     者：罗乔 

作者机构：吉安职业技术学院江西吉安343000 

出 版 物：《中文科技期刊数据库（全文版）工程技术》 

年 卷 期：2024年第9期

页      面：0048-0051页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：江西省教育厅科学技术研究项目“微型加速度开关齿型结构的理论模型建立与应用研究”(编号GJJ2209315) 

主　　题：压电 MEMS振动传感器 调理电路 设计 

摘      要：为解决铌酸锂单晶薄膜的压电MEMS振动传感器输出电荷信号过小、采集困难的问题,研究基于TLE2064CDR集成运放芯片,特别设计一种信号调理电路。此电路融合电荷-电压转换、电压放大以及前后置滤波等多重功能,旨在精准捕捉那些微弱的信号。为验证其效能,借助ACT2000振动台进行了实验,同时使用标准电荷放大器和我们所设计的电路对压电MEMS振动传感器进行测试。实验数据显示,电路与标准电荷放大器的输出结果高度吻合,能够有效地采集到5~130pC范围内的电荷。在5~20g的加速度加载下,输出电荷与输入加速度维持了良好的线性关系;特别是在5g加速度、50~2000Hz的工作频率下,输出电荷的偏差被严格控制在±1.6pC之内,显示出优异的一致性和稳定性。总的来说,这款电路凭借其高集成度和出色的灵敏度,在微弱信号采集领域显示出广阔的应用潜力。