用于重力梯度仪系统中的高精度微弱信号检测电路

摘要：

重力梯度仪是获取重力场信息的重要仪器,其研制对加速度计和检测电路提出了更高的要求.对旋转加速度式重力梯度仪信号组成分析可知梯度信号被调制在旋转速度对应二倍频率上.该原理信号根据转速不同包含一倍频(0.02～2 Hz)、二倍频(0.04～4 Hz)正弦波调制信号,直流信号和噪声信号.针对旋转加速度计重力梯度仪中低频弱信号进行了电路设计,电路采用了I/V转换、零位扣除、放大、陷波、带通、相敏检波、低通滤波等方法进行弱信号提取及放大.I/V转换、零位扣除电路主要将检测电路的输入电流信号变成电压信号并将信号中的直流成分扣掉,放大电路主要来放大信号,陷波电路用来抑制一倍频信号,带通电路用来保证二倍频信号通过的同时滤出其他干扰信号,相敏解调后并滤波得到所需要的电压信号.经过实验验证表明该电路可检测0.1nA、0.5 Hz电流信号,通过5h通电,系统输出标准差小于30 mV,对应输入端电流小于100 pA,电路实现了信噪比大于120 dB的信号检测.

关键词：加速度计、重力梯度仪、微弱信号检测电路

所属期刊栏目：21

分类号：U666.1(船舶工程)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划2011AA060506;航空地球物理探测技术及实用化仪器研发计划项目[2012]01-045-008

在线出版日期：2014-02-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：581-584