已经开发了一种使用具有非接触电压感测电极的机械谐振器自缺锁检测电子器件的多通道电压计,用于基于内部静电放电监视器(IESDM)的空间测量。IESDM是用于集成到空间环境监视器(SEM)子系统的新传感器技术,用于对航天器对深介质充电的表征和监控。

通过产生主动保护散送反馈电压的闭环读取信号使用具有闭环感测信号的交流耦合锁定放大器提供了IESDM的长期空间测量所需的分辨率,准确性,线性和稳定性。该实施依赖于调整反馈电压以驱动谐振器的VariaBleCapacitions-探针电压换能器接收的感测电流约为零,这是通过环形电子设备的信噪比性能的限制。感测电流的大小与所测量的输入电压和反馈电压之间的差异成比例,并且当感测电流为零时与输入电压匹配。通过使用从驱动机械谐振器的振荡器电路导出的相关参考信号来实现高信噪比(SNR)。反馈电压的幅度,而环路处于具有基本零读电流的稳定状态,是测量输入电压的精确估计。该技术具有许多有益的属性,包括漂移,高线性度,高SNR从同步检测选择的单频载波,以避免信号链电子设备的潜在嘈杂的1 / F低频频谱,以及通过的高精度提供了高精度从动屏蔽包装电容探头传感器和保护输入三轴引入的好处。

2通道原型静电计的测量显示了良好的精度(|误差| < 0.2 V)和高稳定性。进行了24小时的测试,几乎没有漂移。此外,5,500次100 V输入的1秒重复测量显示近似正态分布,标准差为140 mV。

这项工作是由Chartech的Blent R. Blaes和Rembrandt T. Schaefer为NASA的喷射推进实验室完成。NPO-47339.


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用于电容探头电计的自零锁检测电子器件

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本文首先出现在2012年8月期问题NASA技金宝搏官网术简介杂志。

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