压电MEMS振动传感器信号采集系统设计与实现

TP274; 针对硅基铌酸锂单晶薄膜压电MEMS振动传感器产生振动信号的特征,设计了基于FPGA平台的数据采集系统.该系统采用AD7606采样芯片,结合状态机的思想,完成了AD采样设计的时序图,实现了数据转换,转换后的数据使用FIFO进行存储,之后通过USB 2.0传输到上位机进行处理.最后搭建了实物验证平台,利用此系统采集振动台输出的振动信号,并用MATLAB对采集到的振动信号进行分析.实验结果表明,当加载加速度为3～20 g时,采集到的电荷与输入加速度之间有较好的线性度.该采样系统能够满足一定的采样速率要求,在压电MEMS振动传感器信号采集领域有广阔的应用前景....

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Bibliographic Details
Published in测试技术学报 Vol. 38; no. 6; pp. 695 - 702
Main Authors 武晓慧, 耿文平, 丑修建
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西 太原 030051 2024
Subjects
piezoelectric MEMS vibration sensor
电荷灵敏度
loading acceleration
加载加速度
data collection
压电MEMS振动传感器
数据采集
charge amplifier
charge sensitivity
电荷放大器
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ISSN1671-7449
DOI10.3969/j.issn.1671-7449.2024085

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Summary:TP274; 针对硅基铌酸锂单晶薄膜压电MEMS振动传感器产生振动信号的特征,设计了基于FPGA平台的数据采集系统.该系统采用AD7606采样芯片,结合状态机的思想,完成了AD采样设计的时序图,实现了数据转换,转换后的数据使用FIFO进行存储,之后通过USB 2.0传输到上位机进行处理.最后搭建了实物验证平台,利用此系统采集振动台输出的振动信号,并用MATLAB对采集到的振动信号进行分析.实验结果表明,当加载加速度为3～20 g时,采集到的电荷与输入加速度之间有较好的线性度.该采样系统能够满足一定的采样速率要求,在压电MEMS振动传感器信号采集领域有广阔的应用前景.
ISSN:1671-7449
DOI:10.3969/j.issn.1671-7449.2024085