基于FPGA的谐振悬臂梁传感器智能接口电路

作者：柴光飞; 刘民; 于海涛; 许鹏程; 徐铁刚; 李昕欣

来源：仪表技术与传感器, 2013, (03): 7-10.

• 谐振式微悬臂梁传感器
• 接口电路
• FPGA
• 锁相环
• 自动扫频
• 频率跟踪 resonant micro-cantilever sensor
• interface circuit
• phase locked loop(PLL)
• automatic frequency scanning
• frequency locking and tracking.

设计了基于FPGA的谐振式微悬臂梁传感器接口电路,将接口电路与谐振式微悬臂梁传感器组成闭环自激振荡系统。为满足接口电路智能化与输出频率稳定性的要求,设计了带有自动扫频功能的锁相环,以此锁相环为核心并结合外围放大、滤波、移相、整形电路构成的接口电路系统,能够自动扫频寻找谐振点并锁定,扫频精度为0.012 Hz左右,谐振频率的波动范围可达0.01 Hz左右,且锁定范围极广。分别测试了谐振点在100 kHz与500 kHz附近的两组传感器,该系统均能很好地自动扫频寻找谐振点并锁定。

• 单位
  中国科学院研究生院; 传感技术国家重点实验室; 中国科学院上海微系统与信息技术研究所