图1,2平均鸭应法原理(信号按周期T:T:…,下N分段进行加算平均) 1,4.3调制和同步检波法 当信号和噪声的频带重叠时,可对信号频率进行调制(机械或电 周制法),将其移到别的带上再用同步检波法分离出信号来,图 1.4(b)示出通过遮光板或扇形小孔把微弱光量变换为断续光并进 行同步检波的例子,其中锁定放大器是利用同步检彼法的一种放大 器。同步检波器是一种乘法器如图1.4(a)。假定调制后信号为S (t) cosar,则将与该信号同频率的信号R·cos(o+9)作为标准信号 加在同步检波器上同步检波器的输出 4=R·cos(at+p)·s(t) cosar 用低通滤波器消除2的交流成分则只剩第一项,调整p使输出信 号达到最大(即求出标准信号与测量倍号的相关最大值)。如果存在 其他频率的噪声或不规则噪声.那么,利用三甪函数的正交性质,通
■■■ 图1.3应用均响应法的例子《上部为夹杂在噪声里准以 过低通滤波器可消除噪声。 锁定放大器可以认为是一个在ω近旁的窄频带滤波器假设其 等价频宽为B,低通滤波器的时间常数为T则B=1/2T。例如T 10s,则B≈0.05Hz,但仅用模拟滤波器来稳定地实现这样狭窄通带 的滤波是困难的。所以可以说同步险波法具有极其灵敏的选择性
被测侩斗 ()d“大器 蒹准倍号 (a)锁故大器的基本构晟 被测地的微斜光 受光器 大 (6)锁定故大器对徽刺光进行澳 图1.4步波信号处理系统
第二章新型惯性角参数 传感器实用电路 §2.1压电射流速率传感器的实用电路 压电射流速率传感器通过哥氏加速度使循环气流偏转来实现角 参数的测量。它是一种具有陀螺功能而没有机械陀螺部件的转动部 分,也没有压电陀螺的悬挂系统的固态惯性器件。这种传感器具有其 他陀螺不可媲美的特点:体积小可靠性高、启动快、寿命长和成本 低特别是它承受16000g冲击后还能正常工作,该传感器可用于导 弹、飞机、舰船、工业自动化和机器人的控制系统敏感角参数,美国 1975年开始研创铜斑蛇炮弹末制导用压电射流速率传感器,1983年 批量生产。日本1985年开发的这种传感器用于汽车惯导系统。北京 信息工程学院1985年开始研制的这种传感器其性能、用途结构和 制作工艺有许多独到之处,故先后申报了两项国家发明专利。1990 年规船、坦克和炮弹用压电射流速率传感器先后通过设计定型鉴定 2,1,1压电射流邃率传感器的工作原理 压电射流速率传感器的工作原理如图2.1所示 泵激励产生的一种气态层流束。射流束以恒速度v运 器的输入轴输入角速度a时,射流束偏离中心位置 方向决定于外加角速度的矢量特性。设偏离的量值为
Y=2a,V, 两次积分后可得偏离量 对热敏电阻(敏感元件)设置在距离喷嘴L处,显然L=Vr故还 可得到偏离量的另两种表达式为 Y=wLt 由上述偏离量Y的三种表达式可知,流速位置的偏离量正比于垂直 射流轴外加的输入角速度的量值 由图21还可看出哥氏力使射流束偏离中心位置,并作用在热 电阻T上,热敏电阻受射流冷却而发生电阻值变化,从而使电桥 失去平衡输出正比于角速度的直流电压V 敬感元什 图21工作原理 2.1.2压电射流速率传感器的实用电路 压电射流速率传感器由角速度敏感元件及其附属电路两部分组 成,其性能在很大程度上决定于后者压电射流速率传感器的电路原 理框图如图2.2所示。具体电路包括电源分配电路、压电泵驱动电 路、电桥电路和补偿电路