高分辨率压电陶瓷微位移检测电路设计与实现

发布时间：2018-07-15 14:16

【摘要】：为提高压电驱动的大口径快摆镜控制精度,采用了电阻式应变传感器(SGS)和基于锁定放大信号调理方法来检测压电执行器微位移,该微位移检测电路包括集成在压电内部的电阻式SGS,前端信号调制放大电路、带通滤波去噪电路、相敏解调电路和低通滤波电路等,最后搭建系统验证并利用小波分解重构的方法对微位移信号进行噪声分析。试验结果表明,该系统检测的压电执行器微位移信号良好,噪声满足实际工程中压电陶瓷(PZT)执行器的24nm位置分辨率的要求。
[Abstract]:In order to improve the control accuracy of the piezoelectric actuator, a resistive strain sensor (SGS) and a lock-in amplification signal conditioning method are used to detect the micro-displacement of the piezoelectric actuator. The micro-displacement detection circuit includes resistive SGSs integrated in the piezoelectric interior, a front-end signal modulation and amplification circuit, a bandpass filter denoising circuit, a phase-sensitive demodulation circuit and a low-pass filter circuit, etc. Finally, the system is built to verify and analyze the noise of micro-displacement signal by wavelet decomposition and reconstruction. The experimental results show that the micro-displacement signal of the piezoelectric actuator detected by this system is good and the noise can meet the requirement of the 24nm position resolution of the piezoelectric actuator in practical engineering.
【作者单位】： 中国科学院大学;中国科学院上海技术物理研究所;中国科学院红外探测与成像技术重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(40776100)
【分类号】：TN384

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本文编号：2124347