Cc 传感器输出低噪声电缆电容。一般采用的导线值为100-300pF/米。

Ci 运算放大器A1输入电容典型值3pF 。

2、电荷变换级A1,采用高输入阻抗、低噪声、低漂移宽带精密运算放大器。反馈电容Cf1有101pF、102pF、103pF、104pF四档。根据米勒定理,反馈电容折合到输入端的有效电容量是C =(1+K)Cf1。其中K为A1开环增益典型值为120dB,即106倍。Cf1取100pF最小时C约为108pF。假设传感器输入低噪声电缆长度为1000米,则Cc为95000pF。假设传感器Ca为5000pF,则CaCcCiC并联后CaCcCi总电容约为105pF,三者总电容与C相比105pF/108pF = 1/1000。换句话说5000pF自身电容的传感器输出电缆1000米,折合到反馈电容也只影响Cf1 0.1%的精度,而电荷变换级的输出电压为传感器输出电荷Q / 反馈电容Cf1,因此也只影响输出电压0.1%的精度。

电荷变换级的输出电压为Q / Cf1,所以当反馈电容分别为101pF、102pF103pF、104pF时,其输出分别为10mV/PC、1mV/pC。0.1mV/pC。0.01mV/pC。

3、低通滤波器

以A3为核心组成二阶巴特沃斯有源滤波器,元件少,调节方便,通带平坦,可有效地消除高频干扰信号对有用信号的影响。

4、高通滤波器

二阶无源高通滤波器可有效地抑制低频干扰信号对有用信号的影响。

5、末级功放

以A4为核心组成增益,输出短路保护精度高。

6、程控和面板控制参数

为了实现对灵敏度、滤波常数的调整,我们设计了利用usb接口的计算机程控系统,可以通过计算机对相应参数进行调整,同时面板也可以进行显示和调整。

7、过荷级

以A9为核心当输出电压大于10Vp时,前面板红色发光二级管LED闪亮。此时信号发生削顶失真,应降低增益或查找故障。

8、电源

仪器的工作电压为15V。它由AC220V 50Hz经变压器降压整流滤波,再经可调集成稳压电源稳压后得到。

B、电荷放大器适调方式为三位拨盘式数字指示, 适调误差为<1% C.放大器频率范围(-3dB):

加速度 0.3Hz-100kHz

速度 1Hz-10kHz

位移 1Hz-1kHz D.电荷放大器输出最大电压: ±5Vo-p E.放大器测量误差: 加速度为<1%

速度为<2%

位移为<4% F.放大器低通滤波截止频率(-3dB): 五档分别为100kHz、30kHz、10kHz、3kHz、1kHz, 衰减速率为12dB/oct G.放大器噪声电平: 在1nF传感器电容灵敏度条件下折合到输入端时小于10-2pC H.电荷放大器使用环境: 温度为0 -40℃ 湿度为0-80%RH。