摘要：现代工农业生产及国防工业通常采用压电传感器来检测振动信号。压电传感器具有输出阻抗高、输出电荷信号微弱的特点，对信号调理电路设计提出较高的要求。本文针对压电传感器输出信号的特点，对电荷放大电路进行了改进与优化，设计了高精度智能电荷放大器。系统由电荷转换电路、滤波电路、反向跟随电路及智能控制电路等组成，智能控制电路以89C52单片机为核心，实现了自动化控制，提高了测量的精度，也有效抑制了干扰信号的扰动。对系统进行了Multisim和proteus仿真，对电荷的放大以及精确度等方面的性能进行了测试，实验表明设计的高精度电荷放大器具有较高的实用价值。65377

毕业论文关键词：压电传感器，电荷放大器，电荷转换电路，智能控制系统。

Abstract：Modern industrial and agricultural production and defense industry usually with piezoelectric sensors to detect vibration signals. Piezoelectric sensor with the characteristics of high output impedance and output charge signal is weak, the signal conditioning circuit design put forward higher requirements. In this paper, according to the characteristics of the piezoelectric sensor output signal, the charge amplifier circuit is improved and optimized, high accuracy intelligent charge amplifier is designed. System consists of charge convert circuit, filter circuit, reverse follow circuit and intelligent control circuit, intelligent control circuit with 89 c52 as the core, has realized the automation control, improve the accuracy of the measurement, also effectively restrain the interference signal disturbance. Protues simulation is carried out on the system, the electric charge amplifier and accuracy of performance were tested, the results show that the design of high precision charge amplifier has high practical value.

Keywords:Piezoelectric sensors, Charge amplifier, Electrical charge amplifier circuit, Intelligent control system.

目  录

1 引言 2

1.1 电荷放大器设计存在的难点 2

1.2 本文设计的主要内容 3

2 压电传感器及其测量电路 3

2.1 压电元件及其等效电路 3

2.2 压电元件的测量电路 4

3 高精度电荷放大器设计 7

3.1 电荷转换电路 7

3.2 高通滤波电路 9

3.3 低通滤波电路 9

3.4 反向电路 10

4 智能控制系统设计 11

4.1 有效值测量电路设计 11

4.2 A/D转换电路设计 12

4.3 基于单片机AT89C52的智能控制设计 14

4.4 液晶显示 15

5 电荷放大器的相关调试与仿真 18

5.1 电荷转换电路元件选择 18

5.2 实验电路的仿真 18

结论 24

参考文献 25

致谢 26

1引言

随着现代科学信息技术的迅速发展，非物理量的计量测量与运用控制广泛地使用于航天技术、交通运输行业、机械制造业、自动检测与计量测绘等科学技术领域，并且也正在逐渐引入到人们的日常生活中。在实际生活中压电元件及测量系统拥有成本低、灵敏度高、频响较宽、动态范围较大等显著特点，在结构健康监测中得到了广泛的使用。由于测量过程中电荷量的大小和变化都很小，不能使用一般的测量电路进行测量。因此，压电传感器的使用以及电路的研究就显得很突出。论文网