收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高精度加速度计采集单元的设计及关键器件的研究

陆阳  
【摘要】: 加速度计是惯性导航系统中重要的惯性敏感器件,它输出与载体的运动加速度成比例的信号,加速度计的输出精度直接影响惯性导航系统的精度。对于高精度的石英挠性加速度计来说,一般都是输出模拟的电流信号。加速度计采集电路的作用是将加速度计输出的模拟信号转换为数字信号,并且转换后的精度应尽量不损害加速计原有的精度。 本文研究了高精度加速度计采集电路以及制约其性能的关键器件。设计的加速度计采集电路的主要指标包括:零偏温度系数1uV/℃,零偏24小时稳定性2uV,噪声1uVrms@100Hz/s。为了达到上述的性能,本文着重研究了采集电路的设计以及关键器件的选择。首先设计采样电路的大体框架,不同的采集电路适应不同量程、精度的电流采集,通过分析采集电路性能得出最适合加速度计的采集电路。然后确定采样电阻、运放、参考电压和A/D转换器等关键器件具体性能参数。取得性能参数要求后,将商业上可以购得的器件性能进行比较,选取符合性能要求的器件。由于采集电路的电压和电流分辨率分别达到了微伏和纳安级,因此在设计过程中还应注意一些在普通电路中可以忽略的寄生效应,如热电势、漏电流和电磁干扰等的影响。否则,系统的精度将无法保证。完成电路设计和制作后,对系统的性能进行测试,测试的结果表明,系统完全达到了当初设定的性能指标。本文还对主要制约系统性能的元件——A/D转换器进行了研究。特别着重研究了限制其提高的性能的诸多因素,从而更加深入的认识了整个限制电路性能的一些基本的因素。 通过研究加速度计采集电路,学习了高精度模拟数字混合电路的设计,加速度计的原理与使用以及Sigma-DeltaA/D转换器的基本原理,为以后进一步的工作和学习打下了良好的基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘飞;周卫宁;林恒;;捷联惯导系统加速度计采集电路设计[J];电光与控制;2011年07期
2 杜炜强;;M6加速度计的自诊断系统[J];火箭推进;2002年06期
3 徐涛,罗武胜,吕海宝,董文娟;微硅加速度计在定向钻进角度测量中的应用[J];国防科技大学学报;2004年02期
4 熊嚥,陈明,郭琳,赵博辉;声表面波加速度计中压膜阻尼技术的研究[J];传感器技术;2004年10期
5 李慧敏,袁丽冬;用MAX1457实现对硅压阻式加速度计的温度补偿[J];计量与测试技术;2005年04期
6 周晓尧;曲从善;刘奕辰;;基于PC104总线的加速度计测试系统设计与实现[J];弹箭与制导学报;2006年S3期
7 邢馨婷;姜程;熊磊;张朋好;;一种摆式大量程加速度计的设计[J];计测技术;2007年06期
8 解磊;苏伟;陈泉根;;微电容加速度计系统的设计[J];传感器与微系统;2007年11期
9 周红进;许江宁;覃方君;;一种新的基于加速度计的无陀螺捷联惯性导航系统设计与实现[J];仪器仪表学报;2008年07期
10 岳春峰;于化东;段凤阳;许金凯;李小龙;;单轴加速度计信息采集系统设计[J];光机电信息;2010年09期
11 D.J米莱斯,丁其伯;力反馈式加速度计用的一种多用途测试装置[J];电光与控制;1977年02期
12 朱展文;;液浮摆式加速度计零位漂移数学模型的研究[J];华南理工大学学报(自然科学版);1991年04期
13 孟立凡;徐小华;;一种新型应变式加速度计的研制[J];中北大学学报;1993年01期
14 ;新型模态试验用振动加速度计[J];振动与冲击;1995年03期
15 罗也凡,毕志献;脉冲型风洞用加速度计测力天平[J];流体力学实验与测量;1996年01期
16 李志全,强锡富,史锦珊,张淑清;双路 Fabry-Perot 干涉式加速度计的研究[J];仪器仪表学报;1997年06期
17 于治会;用离心法校准加速度计[J];计量技术;2000年01期
18 陈希军,杨亚非,周明星,房秀莲;加速度计离心试验的调心原理与方法[J];自动化技术与应用;2000年01期
19 麦凯;低g值加速度计的输入饱和表征方法[J];电子产品世界;2002年16期
20 姜复兴,任顺清;加速度计指北技术研究[J];中国惯性技术学报;2002年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈光明;符养;徐寄遥;陈凤贵;;基于CHAMP卫星加速度计观测的高层大气密度研究[A];国家安全地球物理丛书(六)——空间地球物理环境与国家安全[C];2010年
2 何胜;王巍;邢朝洋;;石英振梁式加速度计研究[A];2003年惯性仪表与元件学术交流会论文集[C];2003年
3 钱朋安;;加速度计自动校准技术研究的现状分析[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(下册)[C];2007年
4 朱红生;何胜;赵采凡;;硅微加速度计在动态测斜中的应用[A];2001年飞行器惯性器件学术交流会论文集[C];2001年
5 齐建宇;李华滨;;一种利用加速度计输出标定惯性平台陀螺漂移的方法[A];2003年惯性仪表与元件学术交流会论文集[C];2003年
6 武强;宁德尧;;基于FFT的压电加速度计背靠背替代法校准技术[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年
7 马铁华;朱红;;基于水银的电容式加速度计研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
8 薛大同;张剑威;王佐磊;刘保湘;;静电悬浮加速度计真空装置的研制[A];中国真空学会2006年学术会议论文摘要集[C];2006年
9 王宏伟;江世宇;腾功清;齐臣杰;;一种小型电容敏感式加速度计的研制[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
10 余瑶;钟宜生;;多工作点加速度计组合件高精度鲁棒温度控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘志平;无陀螺捷联惯导系统若干关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 杨杰;无陀螺捷联惯导系统加速度计构型研究与误差分析[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 张习文;微小型加速度计的精密装配及影响性能的因素研究[D];大连理工大学;2013年
4 刘力;惯性传感器扭摆测试中地面振动和放电金丝的影响研究[D];华中科技大学;2012年
5 肖光宗;基于Y型腔正交偏振双频激光器的激光加速度计初步研究[D];国防科学技术大学;2011年
6 蒋玉齐;高量程MEMS加速度计封装研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2004年
7 迟晓珠;六自由度运动多参数综合测试技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
8 吴波;硅微光机械加速度地震检波器理论与实验研究[D];天津大学;2005年
9 张燕君;光电集成加速度地震检波器的理论与实验研究[D];天津大学;2006年
10 李博;基于共振隧穿结构介观压阻效应的纳机电加速度计研究[D];中北大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陆阳;高精度加速度计采集单元的设计及关键器件的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 姜华;VBA()关键技术研究[D];西安电子科技大学;2001年
3 周益明;二维同振柱形矢量水听器的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
4 刘佳钰;加速度计横向输出特性研究及其对惯性组合的影响[D];中北大学;2008年
5 朱大非;基于折叠壳式加速度计柱形矢量水听器研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 陈宇晓;电容式微机械静电伺服加速度计系统分析[D];电子科技大学;2003年
7 赵正杰;无陀螺飞行体姿态测试与仿真[D];中北大学;2006年
8 高宇;捷联系统中加速度计信息处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 黄平;加速度计数据采集与数据库管理系统开发技术[D];四川大学;2005年
10 郑晓东;基于DSP的加速度计温度模型辨识与补偿方法研究[D];西安电子科技大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 包秋红;加速度计测试的加速者[N];中国航空报;2004年
2 时萱;感官敏锐 听看八方[N];中国航天报;2005年
3 北京弗欧弗奥信息咨询有限公司 谭薇;MEMS传感器大规模应用指日可待[N];中国电子报;2006年
4 李洵颖 DigiTimes;Wii旋风催动MEMS应用[N];电子资讯时报;2007年
5 记者  罗翠钦;三轴加速度计有望成消费应用标配[N];中国电子报;2005年
6 记者 安勇龙;MEMS:封装是难点 期待标准工艺[N];中国电子报;2007年
7 李洵颖;Wii、iPhone刮旋风 微机电应用窜红[N];电子资讯时报;2007年
8 段华明;防灾智慧的三重境界[N];南方日报;2007年
9 万永波;消费性电子开启传感器应用新契机[N];电子资讯时报;2008年
10 ;求实篇·乘风破浪创佳绩[N];中国航空报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978