本技术涉及电子，特别是涉及一种基于mems的iepe电路及加速度传感器。
背景技术：
1、iepe(integrated electronics piezo electric)指的是一种自带电量放大器或电压放大器的加速度传感器，iepe加速度传感器中集成了灵敏的电子器件。目前，常规的iepe加速度传感器使用的敏感器件为压电晶片，该类传感器具有良好的高频特性。但是，采用压电晶片的iepe加速度传感器在低频段区间其频响特性较差，目前的iepe加速度传感器一般仅能在0.5hz～10khz范围内保持较好频响特性，无法满足低频区段的需求。且压电晶片自身性能受环境温度的影响较大，导致其性能不稳定。此外，压电晶片在使用一段时间后，静态容值会发生变化，影响最终的输出电压值，给测量精度带来偏差，需要定期进行校准。可见，目前采用压电晶片作为iepe加速度传感器的敏感器件，低频特性较差、需定期校准。
2、为提高iepe加速度传感器在低频段区间的频响特性，避免环境温度对性能的影响，保持稳定的静态容值，采用低频响应好、受环境温度影响小、静态容值稳定的mems芯片件替代压电晶片作为敏感元件。但压电晶片为无源器件，不需要电源供电，而mems芯片需要电源供电，需要电源、信号、地三线进行信号的传输，由于基于压电原理的加速度传感器电气接口为标准的两线制iepe接口，如以上两种不同的敏感器件制作出来的加速度传感器无法使用统一的接口，则导致两种加速度传感器无法进行互换使用。
3、由此可见，如何实现基于mems的标准两线制iepe接口信号传输，从而实现两种加速度传感器的互换使用，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种基于mems的iepe电路及加速度传感器，以mems芯片替代iepe加速度传感器的压电晶片，提升了传感器的低频性能且不需要定期校准，通过基于mems的iepe电路设计，实现了基于mems的iepe加速度传感器和采用压电晶片的iepe加速度传感器的接口统一，使两种加速度传感器能互换使用。
2、为解决上述技术问题，本技术提供一种基于mems的iepe电路，包括：限流稳压电路、mems芯片、放大移位电路；
3、所述限流稳压电路的输入端与外部恒流电源的正极连接；所述限流稳压电路用于稳定电压并将电流限制在预设范围内；
4、所述限流稳压电路的输出端与所述mems芯片的供电接口连接，所述mems芯片的接地端接地，所述mems芯片的电压信号输出端通过所述放大移位电路与所述外部恒流电源的正极连接；其中，所述放大移位电路用于将所述mems芯片的电压信号进行放大和移位以满足预设要求。
5、优选地，所述限流稳压电路包括：场效应管、第一电阻、第一电容、第一稳压管；
6、所述场效应管的漏极作为所述限流稳压电路的输入端与所述外部恒流电源的正极连接；
7、所述场效应管的源极与所述第一电阻的第一端连接；
8、所述第一电容的第一端、所述第一稳压管的正极均接地；
9、所述场效应管的栅极、所述第一电阻的第二端、所述第一电容的第二端、所述第一稳压管的负极相互连接以作为所述限流稳压电路的输出端与所述mems芯片的供电接口连接。
10、优选地，所述放大移位电路包括：运算放大电路以及工作电压移位电路；
11、所述mems芯片的电压信号输出端与所述运算放大电路的输入端连接；所述运算放大电路的输出端与所述工作电压移位电路的输入端连接；所述运算放大电路的供电端与所述外部恒流电源的正极连接；所述工作电压移位电路的输出端与所述外部恒流电源的正极连接。
12、优选地，所述运算放大电路包括：运算放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻；
13、所述运算放大器的同相输入端作为所述运算放大电路的输入端与所述mems芯片的电压信号输出端连接；所述运算放大器的反相输入端与所述第二电阻的第一端连接；
14、所述运算放大器的输出端、所述第三电阻的第一端相互连接以作为所述运算放大电路的输出端与所述工作电压移位电路的输入端连接；
15、所述运算放大器的供电接口与所述外部恒流电源的正极连接，所述运算放大器的接地端接地；
16、所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第二端、所述第四电阻的第一端、所述第五电阻的第一端相互连接；所述第四电阻的第二端接地，所述第五电阻的第二端接入所述限流稳压电路提供的基准电压。
17、优选地，所述工作电压移位电路具体为第二稳压管；
18、所述第二稳压管的输入端作为所述工作电压移位电路的输入端与所述运算放大电路的输出端连接，所述第二稳压管的输出端作为所述工作电压移位电路的输出端与所述外部恒流电源的正极连接。
19、优选地，还包括：tvs管；
20、所述限流稳压电路的输入端、所述工作电压移位电路的输出端、所述运算放大电路的供电端以及所述外部恒流电源的正极相互连接，其相互连接的公共端通过所述tvs管接地，形成防护接口，以对所述基于mems的iepe电路进行防浪涌保护。
21、为解决上述技术问题，本技术还提供一种加速度传感器，包括上述的基于mems的iepe电路。
22、优选地，还包括低通滤波电路、跟随电路；
23、所述mems芯片的电压信号输出端与所述低通滤波电路的输入端连接，所述低通滤波电路的输出端与所述跟随电路的输入端连接；
24、所述跟随电路的输出端通过放大移位电路与所述外部恒流电源的正极连接。
25、优选地，所述mems芯片的电压信号输出端包括多个轴，所述外部恒流电源的正极与其对应设置多个轴；
26、所述mems芯片的电压信号输出端的每个轴分别通过所述低通滤波电路、所述跟随电路及所述放大移位电路，对应的与所述外部恒流电源的正极的每个轴连接。
27、优选地，所述外部恒流电源的正极的任一轴与所述限流稳压电路的输入端连接。
28、本技术所提供的一种基于mems的iepe电路，作为加速度传感器的内部电路，采用iepe标准。基于mems的iepe电路内部具体包括限流稳压电路和mems芯片，外部恒流电源的正极与限流稳压电路的输入端连接以向限流稳压电路供电，限流稳压电路的输出端与mems芯片的供电接口连接以向mems芯片提供固定电压及恒定电流，mems芯片的接地端接地，mems芯片的电压信号输出端通过放大移位电路与外部恒流电源的正极连接，其中，放大移位电路用于将mems芯片的电压信号进行放大和移位以满足预设要求。本技术采用mems芯片代替压电晶片作为敏感器件，解决了压电晶片低频特性差的问题，且mems芯片受环境温度的影响较小；同时mems芯片长时间使用后静态容值不会发生变化，不影响输出电压值，不影响测量精度，不需要定期进行校准，具有良好的性能。进一步的，本技术中mems芯片的电压信号输出端通过放大移位电路与外部恒流电源的正极连接，实现了信号与电源共线，从而将三线(电源、信号、地)的mems芯片应用在iepe标准(两线)的加速度传感器中，在采用mems芯片的同时满足iepe标准，使得基于mems的iepe电路与原有的iepe压电传感器做到接口完全统一，两者可以进行互换使用。同时，本技术通过限流稳压电路为mems提供固定电压和恒定电流，通过放大移位电路对静态工作电压进行放大，并提高灵敏度，以确保mems芯片的功能实现。
29、本技术还提供了一种加速度传感器，与上述的基于mems的iepe电路对应，故具有与上述基于mems的iepe电路相同的有益效果。
1.一种基于mems的iepe电路，其特征在于，包括：限流稳压电路、mems芯片、放大移位电路；
2.根据权利要求1所述的基于mems的iepe电路，其特征在于，所述限流稳压电路包括：场效应管、第一电阻、第一电容、第一稳压管；
3.根据权利要求2所述的基于mems的iepe电路，其特征在于，所述放大移位电路包括：运算放大电路以及工作电压移位电路；
4.根据权利要求3所述的基于mems的iepe电路，其特征在于，所述运算放大电路包括：运算放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻；
5.根据权利要求4所述的基于mems的iepe电路，其特征在于，所述工作电压移位电路具体为第二稳压管；
6.根据权利要求3至5任意一项所述的基于mems的iepe电路，其特征在于，还包括：tvs管；
7.一种加速度传感器，其特征在于，包括权利要求1至6任意一项所述的基于mems的iepe电路。
8.根据权利要求7所述的加速度传感器，其特征在于，还包括低通滤波电路、跟随电路；
9.根据权利要求8所述的加速度传感器，其特征在于，所述mems芯片的电压信号输出端包括多个轴，所述外部恒流电源的正极与其对应设置多个轴；
10.根据权利要求9所述的加速度传感器，其特征在于，所述外部恒流电源的正极的任一轴与所述限流稳压电路的输入端连接。
