邓盼盼，潘 良，白 亮

（西安现代控制技术研究所，陕西西安 710065）

在高精度惯性导航装置中，主要采用石英挠性加速度计测量运载体的加速度[1]。由于石英挠性加速度计输出信号是模拟电流信号，必须转换成数字信号才能为导航计算机运用，进行导航结算。常用的加速度计数字采集电路有三种：A/D 转换方案[2-3]、V/F 转换方案[3-4]和I/F 转换方案[5-7]。在高精度惯性导航装置中，主要使用的是I/F 转换方案[8-9]。I/F 转换方案采用电荷平衡式变换原理，对输入电流信号进行连续测量，与A/D 采样相比不会丢失任何信号。V/F 方案由于多了一次I-V 装换，达不到高精度要求。该文在传统I/F 电路基础上，优化电路设计，使用单恒流源技术[10]、温度补偿[11-12]等技术，研制了一种高精度加速度计数字采集电路。

1 电路原理

传统电荷平衡式I/F 转换电路原理图如图1 所示。电路由积分器、比较器、逻辑控制电路、电子开关、正负两路恒流源、输出电路等组成。加速度计电流信号i经过积分电路转换成积分电压，电压不断升高；当经过一段时间T1后，积分电压大于比较器阈值电压时，逻辑控制电路触发电子开关导通对应恒流源Ic，积分电压减小，积分电压降至阈值电压后，恒流源开关关闭，积分电路再次充电；同时逻辑控制电路产生一个脉冲输出信号。积分电路如此充放电，就会产生一定频率的脉冲输出。

假定i在时间T1内积累的电荷为Qin，i和Ic共同作用的时间T2内电荷量为Qout，即：

根据电荷平衡原理，Qin=Qout，则有：

式中，f为输出信号频率；fp为标频；……