江苏卫生健康职业学院 武 芳 蒋汝根 朱 璇

振动在自然界中普遍存在，常用的测量振动的传感器有压电式、压阻式、光电式和磁致伸缩式等。压电式测量范围广、体积小、频率宽、重量轻，是最常用的检测器件。目前测量物体微振动的方法有机械法、电测法和光测法。机械法抗干扰能力强、精度低，电测法精度高、应用范围最广，这两种方法为接触式测量，容易损坏被测物体。光测法为非接触测量，精度高，但结构复杂。本文设计了一种简单、小型、非接触式微振动测量电路。

1 微振动检测电路设计分析

微振动检测电路采用数字逻辑门电路CD4069设计放大与检波电路，利用数字逻辑门电路的状态反转的传输特性，构成放大、峰值检出电路。

2 电路所用元件介绍

2.1 压电片

压电片由具有压电效应的材料制作而成，压电效应分为正压电效应和逆压电效应，本设计使用其正压电效应检测微振动。设计中采用直径15mm的压电片，并在压电片的任意边缘处焊接一弹簧，弹簧上焊接一小球，该设计可以提高对振动的感应精度，如图1所示，其输出为幅值不等的振荡信号。

图1 微振动感应器实物图

2.2 反相器CD4069

CD4069是6反相器电路芯片，内部由六个反相器电路组成，单电源供电，电源范围3-18V，适用范围较宽，其输入输出波形如图2所示，在本设计中，主要应用其线性区的放大作用。

图2 CD4069输入输出波形图

3 电路原理分析

电路将前端的幅值不等的振荡信号消除其静态分量后对动态成分充分放大，检出振荡信号的，达到将连续振动信号处理为状态信号的目的。……