Mikrosenzory a mikromechanické systémy - Vysoké učení technické ...

Mikrosenzory a mikromechanické systémy 55Na změně vzdálenosti pracuje i senzor zrychlení firmy Texas Instruments podoznačením CAS. Umožňuje měřit na minimálním rozsahu 1 g a maximálně do 10 g s citlivostí0.2 až 2 V/g. Chyba ± 3 %, vliv teploty ± 0.03 %/°C. Napájení 5 V. Citlivý element jevyroben tlustovrstvou technologií na keramickém substrátu.6.3 Elektronické detektory6.3.1 Můstkový vyvážený obvodVyužívá Wienstonův můstek modifikovaný pro měření kapacity nebo můstek De Sauty,který je specifický pro měření kapacity, ale tyto systémy potřebují manuální vyvážení můstku.Velmi dobrým řešením je automaticky vyvažovaný můstek, který vyvinul Holmberg []. Jezaložen na můstku De Sauty, jehož výstup je nelineární funkcí odezvy senzoru. Eliminovattuto nevýhodu je možné modifikovaným auto-vyvažovacím obvodem založeným nadigitálním řízení zajišťující lineární můstek.Jak ukazuje Obrázek 6.16 obvod obsahuje zpětné vazby. První tvořená zesilovačem A 1zajišťuje nulové napětí v jednom bodě můstku a vytváří tak závislost kapacitního proudu naC S prostřednictvím R 1 . Druhá zpětná vazba převádí proud tekoucí zesilovačem tvořeným A 2na napětí U O . Toto napětí je porovnáno fázovým detektorem s referenčním napětím U refposunutým o 90º. Počítač čte výstupní napětí fázového detektoru a vypočítává napětí U C/10přiváděné na násobičku pro vyvážení kapacitního proudu. Pak se proud zesilovačem A 2nulový a kapacity jsou si rovné. Je-li nezatížený můstek vyvážen, potom platíObrázek 6.16:Automaticky vyvažovaný můstek podle De Sauty a jeho charakteristikaC0R2UC= C1( 6.12 )R110Převedená změna kapacity ∆C zatíženého můstku je vyjádřena napětím U dcUdcR 2∆f( 6.13 )R π1( C) = ∆CωR AVýstup zatíženého můstku je nulový pro2