压电加速度计本底噪声研究

针对压电加速度计的本底噪声,以压电变换器和电荷放大器为研究对象,建立压电变换器单自由度弹簧-质量-阻尼机械谐振系统力学模型和压电元件的电学模型,以结型场效应管(JFET)为核心元件,研究电路中的主要噪声源,建立各自的噪声模型。利用En-In噪声模型构建方法将电路内部噪声源等效到输入端,同时将Y-Δ变换原理引入T型偏置网络的噪声分析中。利用噪声模型推导出压电加速度计噪声谱密度表达式,将获得的实验数据与利用表达式得到的理论计算值进行对比,验证表达式的有效性与正确性。通过此表达式分析影响加速度计噪声的关键因素,总结出加速度计低噪声设计原则,为提高加速度计的信噪比提供理论基础。