收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

石英挠性加速度计精度提升关键技术研究

金言  
【摘要】:石英挠性加速度计以其精度高、体积小、稳定性好等优点被广泛应用在高精度惯性导航领域。传统的模拟式石英挠性加速度计通过开环模数转换电路将数字加速度信息传给导航计算机的过程中易引入噪声,导致性能急剧下降;现有的数字伺服回路技术方案都是采用表头与伺服回路分离的方式,远距离传输电容信号易受干扰。因此,高精度、高集成度、数字化输出是石英挠性加速度传感器发展的必然趋势。针对上述问题,本论文在研究精度提升技术的基础上兼顾集成度,设计了数字式伺服回路,并针对回路中作为噪声主要来源的电容检测电路进行进一步的优化设计,最终完成加速度计样机的研制和测试。主要研究内容如下:1)数字闭环伺服回路方案研究与误差分析。根据高精度加速度计的使用需求,完成电容检测模块、数字控制器模块、反馈驱动模块的方案设计,并完成数字伺服回路的电路设计及调试。理论分析各模块误差,并进行系统噪声分级测试,确定电容检测电路噪声是影响系统精度最主要的因素。2)石英挠性加速度计电容检测方案分析与性能对比。根据差动电容传感器的工作特性,选取适用于石英挠性加速度计的几种电容检测方案进行详细的原理介绍。建立了不同方案的噪声模型,进行噪声的理论推导和计算,最终确定单载波调制解调法是性能最好的电容检测方案。3)单载波调制解调型电容检测精度提升方法研究。深入分析影响单载波调制解调电路性能的主要因素,在兼顾精度和方案实现复杂度的情况下对各部分拓扑进行优化设计。提出了使用采样保持器进行相敏解调的新方法,有利于抑制高频载波的影响、提高电容检测电路的增益、降低器件供电电压和静态功耗。4)石英挠性加速度计精度提升实验验证与分析。完成石英挠性加速度计的一体式样机研制,搭建实验平台,对加速度计各项性能指标进行测试。实验结果表明,本课题设计的石英挠性加速度计性能优越,原本湮没在电容检测电路噪声中的加速度敏感值都得到了体现。本课题研制的石英挠性加速度传感器具有高集成度、高精度、直接数字输出的优势,证明了本文精度提升关键技术研究的有效性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 陈大洋;李章承;唐立军;贺慧勇;;全数字闭环石英挠性加速度计系统校正与仿真[J];电子测试;2020年06期
2 田兴;李天赐;李海兵;王晓东;;超高分辨率石英挠性加速度计设计研究[J];新技术新工艺;2020年04期
3 田兴;尚泰衡;王晓东;李海兵;;石英挠性加速度计故障模式分析[J];新技术新工艺;2020年05期
4 刘晨;徐子彬;刘宇丰;;石英挠性加速度计温度特性测试与建模[J];宇航计测技术;2020年04期
5 俞茂超;王新宇;阳洪;宋军;;石英挠性加速度计温度补偿方法研究[J];压电与声光;2018年02期
6 于浩;傅凯渤;刘英男;;一种高精度石英挠性加速度计自动测试系统设计[J];工业仪表与自动化装置;2017年01期
7 黄振;张春生;黄伟;赵毅;王晓东;;石英挠性加速度计在角度检测中的应用[J];导航与控制;2016年03期
8 黄丽娟;吕江涛;郑永强;;石英挠性加速度计标度因数受气压影响分析[J];导航与控制;2016年06期
9 孙洁洁;李海兵;丁祝顺;马存尊;;石英挠性加速度计的热分析[J];导航与控制;2017年01期
10 潘广泽;黄创绵;李小兵;李锴;;石英挠性加速度计贮存寿命评价方法研究[J];电子产品可靠性与环境试验;2016年01期
11 于湘涛;张菁华;杜祖良;;石英挠性加速度计参数长期重复性技术研究[J];导航定位与授时;2014年01期
12 赵桂玲;郭文婧;李松;;三轴一体石英挠性加速度计标定数学建模与误差分析[J];传感器与微系统;2016年08期
13 刘润;李海兵;王姝歆;;高精度石英挠性加速度计的温度场分析[J];电子测量技术;2015年02期
14 朱海燕;叶凌云;彭皓岚;马才伟;;石英挠性加速度计数字闭环控制研究[J];传感器与微系统;2015年08期
15 文一青;贺慧勇;唐立军;赵丹;王燕;商梅雪;刘文;曾鹏飞;;全数字挠性加速度计加矩设计与读出精度分析[J];机电工程;2014年08期
16 陈楠;董全林;范运强;刘凤波;;石英挠性加速度计磁路温度稳定性研究[J];机械设计与制造;2014年09期
17 饶伎云;李国林;姜景伟;;一种石英挠性加速度计线性度测试仪设计[J];四川兵工学报;2014年10期
18 张晞;张声艳;曹巧媛;;数字闭环石英挠性加速度计量化误差分析与实验研究[J];传感器与微系统;2013年11期
19 唐永超;冯志刚;田军;孙英龙;杨昌均;;石英挠性加速度计热固耦合仿真分析[J];强度与环境;2012年06期
中国重要会议论文全文数据库 前15条
1 张奕群;;序言[A];第三届全国自主导航学术会议论文集[C];2019年
2 于湘涛;吴楠;魏超;张吉;于皓;;微重力测量用石英挠性加速度计的现状与改进方法[A];重力测量技术——2014年惯性技术发展动态发展方向研讨会文集[C];2014年
3 冯东棉;张阳;党建军;李军朔;王文一;;提高石英挠性加速度计长期稳定性方法的研究[A];第三届全国自主导航学术会议论文集[C];2019年
4 肖听雨;张春熹;宋来亮;高爽;;石英挠性加速度计摆片力学研究[A];第三届全国自主导航学术会议论文集[C];2019年
5 冉龙俊;张春熹;宋来亮;高爽;;基于交流电桥的数字闭环石英挠性加速度计信号检测方法[A];第三届全国自主导航学术会议论文集[C];2019年
6 张心悦;马官营;刘吉利;刘燕锋;;基于静电力平衡的石英挠性加速度计仿真分析[A];第三届全国自主导航学术会议论文集[C];2019年
7 班镜超;张春梅;刘兆梅;谭萍;;高精度石英挠性加速度计斜置标定方法[A];第三届全国自主导航学术会议论文集[C];2019年
8 于湘涛;周峰;张兰;魏超;;基于SVM和田口方法的石英挠性加速度计健壮性设计[A];质量——持续发展的源动力:中国质量学术与创新论坛论文集(下)[C];2010年
9 杜秀蓉;宋学富;孙元成;张晓强;刘铸熠;;挠性加速度计石英摆片下摆量和应力分析[A];2015年全国玻璃科学技术年会论文专集[C];2015年
10 叶凌云;朱海燕;黄添添;宋开臣;俞建杰;;数字闭环加速度计最少拍无纹波控制实验研究[A];新型导航技术及应用研讨会摘要集[C];2015年
11 张建国;;KP—5小平台加速度计的隔热装置材料研究[A];第八次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];1999年
12 侯正君;彭志高;李祖国;吕志清;李勇建;;高性能过载开关[A];中国惯性技术学会光电技术专业委员会第四次学术交流会暨重庆惯性技术学会第八次学术交流会论文集[C];2000年
13 孟兆海;杨晔;李中;;航空重力梯度研制进展[A];2018年中国地球科学联合学术年会论文集(四十二)——专题91:地球科学社会责任、专题92:深地资源勘查开采年度进展[C];2018年
14 胡平华;黄鹤;赵明;陈晓华;刘东斌;;轻小型高精度惯性稳定平台式航空/海洋重力仪研究[A];中国惯性技术学会第七届学术年会论文集[C];2015年
15 卜继军;叶刚;陈朝春;侯正君;;压电陀螺数字化惯测组合单元研究[A];中国惯性技术学会第五届学术年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 伍文杰;高精度大动态范围硅基挠性加速度计研制[D];华中科技大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 金言;石英挠性加速度计精度提升关键技术研究[D];浙江大学;2020年
2 付红坡;石英挠性加速度计参数稳定性分析与建模预测[D];中国运载火箭技术研究院;2020年
3 刘转;基于石英挠性加速度计的导向钻井工具姿态动态测量[D];西安石油大学;2019年
4 周子坤;高精度低频石英挠性加速度计信号处理技术研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
5 孙飞;基于振动分析的石英挠性加速度计辨识研究[D];西南科技大学;2016年
6 廖玲;石英挠性加速度计参数估计与误差补偿研究[D];西南科技大学;2015年
7 毛伟玲;基于模型辨识的石英挠性加速度计控制回路设计[D];天津大学;2012年
8 田军;石英挠性加速度计热与结构变形分析[D];国防科学技术大学;2012年
9 王珂;石英挠性加速度计偏值和标度因数稳定性研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
10 段永远;三轴石英挠性加速度计组合的温度控制研究[D];重庆大学;2012年
11 郎琳;石英挠性加速度计温度误差补偿技术[D];国防科学技术大学;2009年
12 葛颂;石英挠性加速度计抗冲击性能与温度特性的研究[D];天津大学;2017年
13 姜宏蕾;高精度全数字式超低频石英挠性加速度计研制[D];哈尔滨工业大学;2016年
14 孙英龙;石英挠性加速度计三维多物理场耦合仿真分析与改进设计[D];国防科学技术大学;2013年
15 朱海燕;石英挠性加速度计离散化闭环控制策略研究[D];浙江大学;2015年
16 张宁;石英挠性加速度计大量程实现技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
17 李安;石英挠性加速度计关键技术研究[D];杭州电子科技大学;2011年
18 梁萌;平面线圈式石英挠性加速度计的前期研究[D];浙江大学;2007年
19 戴逸翀;高精度智能石英挠性加速度计温控仪的研制[D];北方工业大学;2012年
20 李海军;船用高精度石英挠性加速度计的信号采集[D];哈尔滨工程大学;2014年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 本报记者 付毅飞;用蚂蚁的力量推大象[N];科技日报;2017年
2 本报记者 徐建华;功勋“神器”再立新功[N];中国质量报;2017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