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硅微机械陀螺仪数字化检测电路研究

吴建元  
【摘要】: 硅微机械陀螺仪是在微机电系统技术的基础上发展起来的一种新型陀螺仪,具有成本低、体积小、重量轻、功耗低、抗过载能力强等优点,在军事、民用领域具有广阔的应用前景。 本论文围绕硅微机械陀螺仪的数字化开展研究工作,完成了基于ATmega16微处理器并带有温度传感器的小型化硅微机械陀螺仪数字化接口电路的设计和基于DSP芯片TMS320F2812的硅微机械陀螺仪数字化检测电路的设计。前者是在原模拟检测电路输出端加A/D转换电路,以便于进行一些校准、补偿等工作;后者采用数字电路来代替模拟检测电路,整个电路中除了最前级的放大电路以外其他的模拟电路降到了最小,避免了模拟电路固有的缺陷。最后,分别对硅微机械陀螺仪数字化接口电路和硅微机械陀螺仪数字化检测电路进行了调试和实验,并对实验结果进行了分析。 实验结果表明:陀螺仪数字化接口电路实际的A/D转换精度和温度测量精度达到了设计要求;微机械陀螺仪数字化检测电路在测试范围-300(°/s)~+300(°/s)内,系统的标度因数为17mV/(°/s),零偏稳定性为0.042°/s,非线性度为0.1101%,设计原理得到了验证。


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