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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：本发明提出一种用于超低频隔振器的磁电式速度传感器低频带扩展电路，该低频带扩展电路包含一级放大环节、一级滞后校正环节、一级高通滤波环节和一级带低通滤波的滞后校正的环节。该低频带扩展电路能有效滤除传感器的直流偏置和高频干扰，使用肖特基二极管对电路进行保护，同时使用了一个阻尼电阻增强了系统的线性度。该低频带扩展电路的线性特性好于普通扩展滤波法，且不需要像零极点配置法那样需要高精度的电子元器件。经过该低频带扩展电路补偿后，传感器的灵敏度得到了提高，其截止频率从4.5Hz降为0.06Hz，能有效测量1Hz以下的超低频振动。

主权项：1.一种用于超低频隔振器的磁电式速度传感器低频带扩展电路，其特征在于，所述低频带扩展电路串联在传感器的输出端，其结构包括：肖特基二极管、阻尼电阻、放大环节、第一级滞后校正环节、高通滤波环节和第二级低通滞后校正环节；所述肖特基二极管并联在传感器输出端，起到保护作用，防止传感器受剧烈冲击而产生大电流损伤后级扩频电路；所述阻尼电阻并联在传感器输出端，用于增大系统阻尼，抑制传感器响应的共振峰；所述放大环节为加减运算电路，用于将传感器的差分输出转换为单端输出，并等比例放大全频带内的信号；所述第一级滞后校正环节为一个有源滞后校正电路，用于初步改善系统的低频响应特性；滞后校正具有高频幅值衰减的特性，能够降低系统的开环截止频率；第一级滞后校正环节的传递函数形式为： 其中，，；所述高通滤波环节即有源高通滤波电路，其作用是去除传感器的直流偏置；所述第二级低通滞后校正环节其结构是在第一级滞后校正环节的基础上，在运放的反馈环路中并入一个电容；当传感器受到振动产生感应电流时，电流通过阻尼电阻，此时阻尼电阻会产生一个反向的电动势抑制传感器输出的超调，该反向电动势在整个传感系统中等效为阻尼环节；阻尼电阻能够有效抑制传感器在固有频率附近的某一频段范围内产生的共振峰，保证了传感器输出的线性；若传感器输出端S+电压为u+，S-的电压为u-，且R2R4=R3R5，则放大环节的输出为： 取R2=R3=4.53kΩ，R4=R5=150kΩ，并令，则放大环节的输出为：由计算结果可知，放大环节完成了传感器输出从差分到单端的转换，同时在全频带内对传感器信号放大了33倍。

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