【技術實現步驟摘要】
本技術涉及石英晶體測力傳感器，更具體地說，是涉及一種帶復位歸零的石英晶體測力傳感器電荷放大測試電路。
技術介紹
1、石英晶體測力傳感器是采用石英晶體做成用于測試力的一種傳感器。石英晶體作為敏感件，采用高強度石英材料制作；具有極好的動態力測量特性、剛度高、動態范圍寬、上升時間快、可測頻率范圍寬以及結構堅固等特點，石英晶體測力傳感器及阻抗頭堅固耐用，在較大的靜載荷下檢測微小的力變化，可準確測量瞬態沖擊力或測量準靜態力；被廣泛應用于沖擊、碰撞、跌落、疲勞、斷裂及動態力監測等領域。
2、根據壓電效應原理制造的石英晶體測力傳感器，與接觸表面的面積大小無關，當石英晶體受到力的作用時會產生機械形變，在其表面形成束縛電荷，電荷量的大小與作用力成正比，故測出其表面電荷量就可顯示出作用力。大部分石英晶體測力傳感器均采用壓電系數較大的x切型或at切型的晶體，x切型晶體的壓電方程為：qx＝d11fx式中，d11為壓電常數，fx為沿晶體x方向施加的壓力，qx為垂直于x軸平面上的電荷。從此式可見，配以適當的電荷放大器就可以測出作用力。石英晶體測力傳感器的結構多種多樣，目前研制的環形石英晶體測力計由兩個石英晶片、兩塊環形石英質量塊組成，中間夾一金屬片作為電極引出線，另一電極為晶體與殼體相連的引出線。
3、石英晶體測力傳感器在各種工業應用中發揮著重要作用，其可以感知和測量各種物理量，如壓力、張力、加速度等。然而，要實現精確測量，必須通過一種有效的測試電路對傳感器進行準確的放大和調節，傳統的測試電路通常難以實現高精度的控制，這在一定程度上
技術實現思路
1、為了克服現有技術的不足，本技術提供一種帶復位歸零的石英晶體測力傳感器電荷放大測試電路，通過復位模塊，可以實現對放大器模塊增益的精確控制，從而確保每次測試的準確性，提高測試的可靠性。
2、本技術技術方案如下所述：一種帶復位歸零的石英晶體測力傳感器電荷放大測試電路，包括電源轉換模塊、放大器模塊和復位模塊，所述電源轉換模塊用于將輸入電壓轉換成±5v的輸出電壓給所述放大器模塊供電，所述放大器模塊用于將機械形變產生微弱的電荷量放大并轉換為電信號；其中，所述復位模塊包括繼電器jdq1、晶體管q1以及切換開關sw1，所述晶體管q1和所述切換開關sw1通過電線與所述繼電器jdq1電連接，所述切換開關sw1通過控制所述晶體管q1的通斷來使得所述繼電器jdq1開啟或閉合以實現對所述放大器模塊增益控制的切換。
3、進一步地，所述電源轉換模塊包括芯片u2、連接器h3、穩壓二極管d1、電容c5、電容c6以及電容c7，所述穩壓二極管d1的負極以及所述電容c7的一端分別連接至所述芯片u2的第一引腳，穩壓二極管d1的正極與所述連接器h3的第二接線端連接；所述電容c7的另一端、以及所述連接器h3的第一接線端分別連接至所述芯片u2的第二引腳；所述電容c5的一端、所述電容c6的一端以及所述芯片u2的第五引腳均接地，所述電容c5的另一端以及所述芯片u2的第六引腳接+5v電壓；所述電容c6的另一端以及所述芯片u2的第四引腳接-5v電壓。
4、進一步地，所述放大器模塊包括集成放大器芯片u1、連接器h1、電容c1、電容c2、電容c3、電容c4、雙向tvs瞬態抑制二極管d2以及連接器h2；所述連接器h1接入石英晶體測力傳感器，所述連接器h1的第一接線端通過電阻r2與所述集成放大器芯片u1的第八引腳連接；所述連接器h1的第二接線端、所述集成放大器芯片u1的第一引腳以及所述集成放大器芯片u1的第二引腳均接地，所述集成放大器芯片u1的第四引腳以及所述電容c4的一端均接-5v電壓，所述集成放大器芯片u1的第五引腳以及所述電容c3的一端均接+5v電壓，所述電容c3的另一端和所述電容c4的另一端均接地；所述電容c1和所述電容c2并聯，且所述電容c1一端和所述電容c2的一端分別與所述集成放大器芯片u1的第八引腳連接，所述電容c1的另一端、所述電容c2的另一端分別與所述集成放大器芯片u1的第六引腳連接，且所述集成放大器芯片u1的第六引腳通過電阻r5分別與所述連接器h2的第一接線端以及所述雙向tvs瞬態抑制二極管d2的一端連接，所述雙向tvs瞬態抑制二極管d2的另一端以及所述連接器h2的第二接線端均接地；所述集成放大器芯片u1的第七引腳接地。
5、進一步地，所述繼電器jdq1的第一引腳和第二引腳通過電阻r1與所述集成放大器芯片u1的第八引腳連接，所述繼電器jdq1的第三引腳與所述集成放大器芯片u1的第六引腳連接；所述繼電器jdq1的第四引腳與所述晶體管q1的集電極連接，所述繼電器jdq1的第五引腳、所述切換開關sw1的第四引腳以及所述切換開關sw1的第五引腳均接+5v電壓，所述晶體管q1的發射極接地，所述晶體管q1的基極通過電阻r6與所述晶體管q1的發射極連接，所述晶體管q1的基極通過電阻r3與所述切換開關sw1的第六引腳連接。
6、進一步地，所述集成放大器芯片u1為fa級輸入偏置電流運算放大器器件，且所述集成放大器芯片u1內集成有保護環緩沖器。
7、進一步地，所述電容c3和所述電容c4均為濾波電容。
8、進一步地，所述晶體管q1為npn型三極管。
9、根據上述方案的本技術，其有益效果在于：本技術提供的一種帶復位歸零的石英晶體測力傳感器電荷放大測試電路，包括電源轉換模塊、放大器模塊和復位模塊，電源轉換模塊用于將輸入電壓轉換成±5v的輸出電壓給放大器模塊供電，放大器模塊用于將機械形變產生微弱的電荷量放大并轉換為電信號；其中，復位模塊包括繼電器jdq1、晶體管q1以及切換開關sw1，晶體管q1和切換開關sw1通過電線與繼電器jdq1電連接，切換開關sw1通過控制晶體管q1的通斷來使得繼電器jdq1開啟或閉合以實現對放大器模塊增益控制的切換。即，本技術提供的一種帶復位歸零的石英晶體測力傳感器電荷放大測試電路，通過復位模塊對放大器模塊的增益進行控制，可以實現石英晶體測力傳感器的精確測量，提高測試的可靠性。
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1.一種帶復位歸零的石英晶體測力傳感器電荷放大測試電路，其特征在于，包括電源轉換模塊、放大器模塊和復位模塊，所述電源轉換模塊用于將輸入電壓轉換成±5V的輸出電壓給所述放大器模塊供電，所述放大器模塊用于將機械形變產生微弱的電荷量放大并轉換為電信號；其中，所述復位模塊包括繼電器JDQ1、晶體管Q1以及切換開關SW1，所述晶體管Q1和所述切換開關SW1通過電線與所述繼電器JDQ1電連接，所述切換開關SW1通過控制所述晶體管Q1的通斷來使得所述繼電器JDQ1開啟或閉合以實現對所述放大器模塊增益控制的切換。
2.如權利要求1所述的一種帶復位歸零的石英晶體測力傳感器電荷放大測試電路，其特征在于：所述電源轉換模塊包括芯片U2、連接器H3、穩壓二極管D1、電容C5、電容C6以及電容C7，所述穩壓二極管D1的負極以及所述電容C7的一端分別連接至所述芯片U2的第一引腳，穩壓二極管D1的正極與所述連接器H3的第二接線端連接；所述電容C7的另一端、以及所述連接器H3的第一接線端分別連接至所述芯片U2的第二引腳；所述電容C5的一端、所述電容C6的一端以及所述芯片U2的第五引腳均接地，所述電容C
3.如權利要求1所述的一種帶復位歸零的石英晶體測力傳感器電荷放大測試電路，其特征在于：所述放大器模塊包括集成放大器芯片U1、連接器H1、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、雙向TVS瞬態抑制二極管D2以及連接器H2；所述連接器H1接入石英晶體測力傳感器，所述連接器H1的第一接線端通過電阻R2與所述集成放大器芯片U1的第八引腳連接；所述連接器H1的第二接線端、所述集成放大器芯片U1的第一引腳以及所述集成放大器芯片U1的第二引腳均接地，所述集成放大器芯片U1的第四引腳以及所述電容C4的一端均接-5V電壓，所述集成放大器芯片U1的第五引腳以及所述電容C3的一端均接+5V電壓，所述電容C3的另一端和所述電容C4的另一端均接地；所述電容C1和所述電容C2并聯，且所述電容C1一端和所述電容C2的一端分別與所述集成放大器芯片U1的第八引腳連接，所述電容C1的另一端、所述電容C2的另一端分別與所述集成放大器芯片U1的第六引腳連接，且所述集成放大器芯片U1的第六引腳通過電阻R5分別與所述連接器H2的第一接線端以及所述雙向TVS瞬態抑制二極管D2的一端連接，所述雙向TVS瞬態抑制二極管D2的另一端以及所述連接器H2的第二接線端均接地；所述集成放大器芯片U1的第七引腳接地。
4.如權利要求3所述的一種帶復位歸零的石英晶體測力傳感器電荷放大測試電路，其特征在于：所述繼電器JDQ1的第一引腳和第二引腳通過電阻R1與所述集成放大器芯片U1的第八引腳連接，所述繼電器JDQ1的第三引腳與所述集成放大器芯片U1的第六引腳連接；所述繼電器JDQ1的第四引腳與所述晶體管Q1的集電極連接，所述繼電器JDQ1的第五引腳、所述切換開關SW1的第四引腳以及所述切換開關SW1的第五引腳均接+5V電壓，所述晶體管Q1的發射極接地，所述晶體管Q1的基極通過電阻R6與所述晶體管Q1的發射極連接，所述晶體管Q1的基極通過電阻R3與所述切換開關SW1的第六引腳連接。
5.如權利要求4所述的一種帶復位歸零的石英晶體測力傳感器電荷放大測試電路，其特征在于：所述集成放大器芯片U1為fA級輸入偏置電流運算放大器器件，且所述集成放大器芯片U1內集成有保護環緩沖器。
6.如權利要求4所述的一種帶復位歸零的石英晶體測力傳感器電荷放大測試電路，其特征在于：所述電容C3和所述電容C4均為濾波電容。
7.如權利要求4所述的一種帶復位歸零的石英晶體測力傳感器電荷放大測試電路，其特征在于：所述晶體管Q1為NPN型三極管。
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1.一種帶復位歸零的石英晶體測力傳感器電荷放大測試電路，其特征在于，包括電源轉換模塊、放大器模塊和復位模塊，所述電源轉換模塊用于將輸入電壓轉換成±5v的輸出電壓給所述放大器模塊供電，所述放大器模塊用于將機械形變產生微弱的電荷量放大并轉換為電信號；其中，所述復位模塊包括繼電器jdq1、晶體管q1以及切換開關sw1，所述晶體管q1和所述切換開關sw1通過電線與所述繼電器jdq1電連接，所述切換開關sw1通過控制所述晶體管q1的通斷來使得所述繼電器jdq1開啟或閉合以實現對所述放大器模塊增益控制的切換。
2.如權利要求1所述的一種帶復位歸零的石英晶體測力傳感器電荷放大測試電路，其特征在于：所述電源轉換模塊包括芯片u2、連接器h3、穩壓二極管d1、電容c5、電容c6以及電容c7，所述穩壓二極管d1的負極以及所述電容c7的一端分別連接至所述芯片u2的第一引腳，穩壓二極管d1的正極與所述連接器h3的第二接線端連接；所述電容c7的另一端、以及所述連接器h3的第一接線端分別連接至所述芯片u2的第二引腳；所述電容c5的一端、所述電容c6的一端以及所述芯片u2的第五引腳均接地，所述電容c5的另一端以及所述芯片u2的第六引腳接+5v電壓；所述電容c6的另一端以及所述芯片u2的第四引腳接-5v電壓。
3.如權利要求1所述的一種帶復位歸零的石英晶體測力傳感器電荷放大測試電路，其特征在于：所述放大器模塊包括集成放大器芯片u1、連接器h1、電容c1、電容c2、電容c3、電容c4、雙向tvs瞬態抑制二極管d2以及連接器h2；所述連接器h1接入石英晶體測力傳感器，所述連接器h1的第一接線端通過電阻r2與所述集成放大器芯片u1的第八引腳連接；所述連接器h1的第二接線端、所述集成放大器芯片u1的第一引腳以及所述集成放大器芯片u1的第二引腳均接地，所述集成放大器芯片u1的第四引腳以及所述電容c4的一端均接-5v電...
【專利技術屬性】
技術研發人員：包祥棟，饒安邦，
申請(專利權)人：深圳市森瑟科技發展有限公司，
類型：新型
國別省市：
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