加速度灵敏度论文-黄志煌,林喜鉴

加速度灵敏度论文-黄志煌,林喜鉴

导读:本文包含了加速度灵敏度论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:压电加速计,磁灵敏度,测试方法,空间矢量

加速度灵敏度论文文献综述

黄志煌,林喜鉴[1](2019)在《压电加速度传感器磁灵敏度的多维测试方法的研究》一文中研究指出目前压电加速计的磁灵敏度的测试方法采用ISO/5347-19-1993《振动与冲击传感器的校准方法磁灵敏度测试》,这种方法不能去除传感器自转产生固有振动信号的干扰,难以保证测量结果的准确性。本文分析了压电加速度传感器磁灵敏度产生原理,针对当前国际标准存在的问题,提出一种叁维的压电加速度传感器磁灵敏度测试方法。利用该方法对压电加速度传感在不同磁场强度下和固定磁场下多个维度的信号输出进行测量。测量数据显示传感器磁灵敏度随磁场强度增大呈非线性增大规律,且传感器的磁灵敏度具有空间矢量。结果表明多维测试方法能够有效测量传感器磁灵敏的空间矢量,克服了传统测量方法信噪比低的缺点,减小了测量误差。(本文来源于《计量与测试技术》期刊2019年11期)

袁本铸,许煜,贾琛[2](2019)在《SOI压阻式面内加速度传感器的交叉灵敏度》一文中研究指出设计了一种基于绝缘衬底上硅(SOI)片的面内振动压阻式加速度传感器,并针对其交叉灵敏度性能进行了研究,分析得出传感器的灵敏度与压阻微梁的轴向应力呈正比关系,并通过仿真说明该结构形式的加速度传感器具有非常低的交叉灵敏度,对检测方向的输出干扰非常小。进行了工艺加工和实验测试,实验结果表明,该面内振动的压阻式加速度传感器在20℃下,工作方向上的灵敏度为0.67 mV/g,而另外两个非工作方向(x轴和z轴)上的交叉灵敏度分别为7.3×10-4%和6.6×10-4%,对工作方向的加速度检测影响非常小,此结构的设计方法对于高性能的加速度传感器的研究具有重要的参考意义。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2019年10期)

侯倩萍,常京[3](2019)在《灵敏度和偏移补偿的MEMS压阻式加速度传感器》一文中研究指出针对传感器中存在的灵敏度和偏移补偿问题,提出了一种新的MEMS压阻式加速度传感器设计,它由一个传感器和一个总的接口电路构成,可用0.18μm商用CMOS工艺实现设计。传感器结构由8个硼扩散结晶体压敏电阻连接起来构成一个惠斯通电桥来感知加速度;接口电路由一个主放大器和传感器灵敏度及温度偏移补偿电路构成;实验结果表明,传感器具有很高的在轴加速度灵敏度和灵敏度补偿效果,整个系统具有可达5 k Hz的可扩展的系统带宽,而且偏移估计误差减少到了±10μV以内。(本文来源于《火力与指挥控制》期刊2019年09期)

[4](2019)在《国外研发超高灵敏度MEMS加速度传感器》一文中研究指出东京工业大学校长益一哉等人与NTT尖端技术公司利用包含多个金属层的积层金属结构,成功开发出具有超低噪声和超高灵敏度的MEMS (微机电系统)加速度传感器,实现了1微(μ) G级(G=9. 8 m/s~2,重力加速度)的高分辨率检测。MEMS (Micro-Electro Mechanical System)就是将传统传感器的机械部件微型化后,通过叁维堆迭技术,例如叁维硅穿孔TSV等技术把器件固定在硅晶元上,最后根据不同的应用场合采用特殊定制的封装形式,最终切割组装而成的(本文来源于《机床与液压》期刊2019年15期)

林立娜,梁庭,李鑫,杨娇燕,李奇思[5](2019)在《基于SOI的低横向灵敏度压阻式加速度计的设计》一文中研究指出提出了一种非同一平面的双弯曲梁的压阻式加速度计,在加速度作用下该结构梁的质心与质量块的质心对齐,从而实现低横向效应。利用SOLIDWORKS软件建立了结构模型,并用Comsol仿真软件和有限元ANSYS仿真软件对其进行静态分析、模态分析和电学性能分析。分析了影响频率和灵敏度的相关参数,对加速度计的结构参数进行了优化。设计了一套版图以及工艺加工方案,采用微电子机械系统(MEMS)标准工艺完成了加速度计的制备。最后进行精密离心机测试,结果表明该结构的加速度计具有较低的横轴灵敏度,其中X轴的横向灵敏度为0.078%,Y轴的横向灵敏度为0.002%,比较高的主轴灵敏度,Z轴灵敏度为0.64 mV/g。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2019年06期)

丁弘[6](2019)在《MEMS谐振式加速度计灵敏度提升与量程自适应机制研究》一文中研究指出MEMS加速度计具有体积小,重量轻,功耗低,成本低和性能可靠等优势,作为惯性导航系统的核心元件,MEMS加速度计已被广泛应用于消费电子、医疗设备、航空航天和国防军工等领域,近年来已占据中低端领域并正在逐步进入战略级精度的高端领域。随着我国社会和经济的不断发展,尤其是近年来在物联网、人工智能和大数据等新兴产业的不断投入,未来我国对高性能MEMS加速度计的需求巨大。因此,研发高性能MEMS加速度计具有重大的战略意义。MEMS谐振式加速度计是一种基于MEMS技术加工,以谐振式感应原理检测加速度的惯性传感器,一般由质量块、微杠杆机构和谐振器组成,加速度引起的质量块惯性力经由杠杆放大施加在谐振器上,从而引起谐振器固有频率的偏移,后经外围电路得到加速度值。相比于压阻式、压电式、电容式和隧道电流式等模拟信号输出MEMS加速度计,谐振式加速度计具有准数字信号输出,数字电路兼容性高,抗干扰能力强,稳定性好和精度提高潜力大等优势。除此之外,谐振式加速度计不易出现吸合现象,动态范围大,抗冲击能力强。但是,目前国外实用化的谐振式加速度计产品对我国禁运,而我国的谐振式加速度计研制尚处在实验室阶段。综合分析国内外谐振式加速度计的相关研究可以发现,当前谐振式加速度计仍然存在诸多问题,如:微杠杆机构实现灵敏度提升存在进一步优化的可能性;单纯依靠优化杠杆机构的灵敏度提升有限;结构参数一旦固定则无法实现量程的自适应;基于轴向力敏感机理的传统谐振式加速度计相对灵敏度普遍偏低(不超过1%/g)。针对以上问题,本文分别对放大机构、敏感元件和敏感机理等关键部分进行了研究,完成了可行性的论证、加速度计的加工和测试平台的搭建,并获得了初步可靠的实验结果。相关研究主要为:基于微杠杆机构的灵敏度提升机制研究,包括微杠杆机构修正模型(指导谐振式加速度计的设计)、集成双级杠杆机构的双轴谐振式加速度计及其双工模式倾角测量应用(实现高集成度和高灵敏度的双轴加速度测量和双工模式倾角测量);基于高阶模态谐振器的灵敏度提升与量程自适应机制研究,包括鱼骨形结构谐振器和多分段电极式谐振器(作为谐振式加速度计的敏感元件实现灵敏度的提升和量程的自适应);基于扰动力敏感机理的灵敏度提升与量程自适应机制研究,主要通过静电耦合扰动力的方式使加速度作用于谐振器实现高灵敏度加速度检测以及电压控制量程自适应。本文的主要研究内容包括:1.介绍了MEMS加速度计的分类和各类加速度计的工作原理以及优缺点。回顾和总结了谐振式加速度计的发展历程和研究现状,针对现有谐振式加速度计存在的问题和实际应用需求,提出了本文的研究目标、技术手段、主要研究内容和创新点。2.针对现有微杠杆机构力学模型误差较大的问题,提出了一种修正理论模型,并通过有限元仿真验证了其有效性和准确性。建立了常用单级微杠杆机构的修正模型,并在此基础上推导了双级杠杆机构的修正模型以及放大倍数的计算过程。相比于现有模型,修正模型具有更高的精度,能够更好地指导谐振式加速度计的设计,为后续章节的研究提供理论基础。3.首次提出了一种集成双级杠杆机构的双轴谐振式加速度计。对核心敏感元件——静电式DETF谐振器的工作原理、各项性能参数和等效电路学模型进行了详细的叙述。通过解耦梁结构的轴向和横向刚度差异,使该器件实现了单质量块双轴加速度检测功能。基于双级杠杆机构修正模型计算了加速度计的灵敏度,并通过系统级有限元仿真进行了验证和参数优化。基于真空开环频率响应试验台测试了谐振器的电机械特性和温度特性并进行了加速度计校准;基于闭环自激振荡电路,实现了谐振器串联谐振频率的实时追踪和加速度计分辨率的测量。双级杠杆机构最大程度地优化了微杠杆机构的性能,使加速度计具有高灵敏度的优点,而解耦梁的使用使加速度计结构紧凑,集成度高,交叉灵敏度低,具备了高灵敏度双轴加速度检测的应用潜力。4.基于高灵敏度双轴谐振式加速度计,首次在单一器件上实现了双工模式高灵敏度倾角测量应用,即小角度范围双轴倾角测量和大角度范围单轴倾角测量,从而更能够满足不同的应用需求。将器件应用于小角度范围双轴倾角测量时,由于解耦梁隔离了正交感应轴的串扰,实现了单质量块双轴倾角测量,但受限于重力分量与倾角之间的非线性,角度范围较小(±40°);将器件应用于大角度范围单轴倾角测量时,利用各谐振器频率偏移的相位差,合理选择谐振器作为敏感元件进行分段测量,即可实现单轴±90°范围的倾角测量,大大拓展了谐振式倾角计的测量范围。5.针对目前谐振式加速度计单纯依靠优化杠杆机构实现灵敏度提升的效果仍然有限以及量程不可调的问题,根据谐振器在高阶模态下力敏感性上升这一理论基础,基于鱼骨形结构和多分段电极两种设计,分别提出了鱼骨形结构高阶模态谐振器和多分段电极式高阶模谐振器,实现了谐振器一至叁阶模态的激振、检测和自由切换,首次将模态可调高阶模态谐振器应用于谐振式加速度计中,通过高阶模态实现灵敏度的提升,通过模态可调实现量程的自适应。6.针对传统轴向力敏感谐振式加速度计相对灵敏度偏低的问题,首次提出基于扰动力敏感机理的高灵敏度谐振式加速度计。不同于传统谐振式加速度计,在该器件中,质量块通过静电耦合将扰动力施加在谐振器上,进而改变谐振器的固有频率,从而测量加速度,而通过调节静电耦合的电压大小即可调节灵敏度从而实现量程的自适应。此外,在设计过程中优化了质量块的感应轴方向固有频率,使器件能够满足消费应用软件的带宽需求,优化了谐振器的尺寸,使其刚度降低便于在大气压下工作,降低了由真空封装带来的高成本。最后,对本文所做的主要研究工作和取得的研究成果进行总结,根据本文的研究进展和仍然存在的问题,提出了未来工作的主要方向,并对谐振式加速度计的长远发展进行了规划和展望。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-04-01)

刘越,周志卫,刘芳[7](2018)在《低频加速度计在特定温度下的灵敏度修正方法研究》一文中研究指出高低温试验是考核装备可靠性的一项基本试验,在高低温工作试验过程中,如何正确地获取装备的性能参数是验证装备高低温条件下工作适应性的必要步骤。该文从装备在低温条件下的性能测试需求入手,提出采取灵敏度修正的方法拓展低频加速度计的工作温度范围。依据该方法,对某型低频加速度计温度特性进行试验,并对超出其正常工作温度范围的低温条件对传感器灵敏度的影响进行测试。试验结果表明,灵敏度修正方法对于低频加速度计在超出其正常工作温度的应用上是可行及有效的。(本文来源于《中国测试》期刊2018年S1期)

关伟,汤莉[8](2018)在《惯性加速度计横向灵敏度的振动台测试方法仿真分析》一文中研究指出横向灵敏度对惯性加速度计的影响十分重要,但目前尚无标准的测试方法。本文参考振动加速度计横向灵敏度标准测试方法,提出利用振动台进行惯性加速度计横向灵敏度测试。在惯性加速度计某种通用的多项式模型基础上,结合振动加速度标准测试流程,针对某种单轴摆式线加速度计进行横向灵敏度仿真。仿真结果表明,振动台方法能够用于惯性加速度计横向灵敏度测试,惯性加速度计的非线性使其横向灵敏度特性与振动加速度计存在显着区别。(本文来源于《航天控制》期刊2018年05期)

周为,尤晶晶,符周舟,王进[9](2018)在《并联式六维加速度传感器灵敏度特性》一文中研究指出基于一种新提出的并联式六维加速度传感器结构,从系统的正向动力学方程出发,构建了其灵敏度的数学模型,推导出灵敏度与结构参数间的映射关系。基于ADAMS软件对传感器进行参数化建模,并以灵敏度为优化目标,将仿真数值与理论计算的结果进行对比,验证了数学模型的正确性。结果表明:线加速度灵敏度主要受质量块的质量影响,角加速度灵敏度同时受质量块质量和边长影响,而外壳尺寸与灵敏度无关,且在空间叁个正交方向的线加速度灵敏度和角加速度灵敏度均满足各向同性。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2018年08期)

董蒙蒙[10](2018)在《基于谐振梁的加速度计横向灵敏度测试系统的设计与实现》一文中研究指出横向灵敏度的存在影响了加速度计的测量精度,因此横向灵敏度是加速度计的重要参数。按照激励方式的不同,国内外现有的加速度计横向灵敏度测试方法可分为重力场法、离心机法、振动激励法。在比较各种方法适用的频率范围以及幅值范围的基础上,本文采用振动激励的方法进行加速度计横向灵敏度的测试。由于谐振梁在谐振频率下获得较大的振动幅值以及较小的波形失真,因此本文基于谐振梁设计了加速度计横向灵敏度测试系统,并对该系统进行验证。针对加速度计横向灵敏度测试系统的设计,论文进行了以下内容的研究:1.研究国内外现有加速计横向灵敏度的测试方法,对比分析了各种测试方法的适用范围,确定了基于谐振梁的方法实现加速度计横向灵敏度测试系统。2.研究了基于平面运动轨迹的加速度计横向灵敏度测试方法,对谐振梁的振动模型进行分析,并基于谐振梁搭建加速度计横向灵敏度测试系统。3.为了实现谐振梁平面运动轨迹的控制,对谐振梁的振动控制方法进行研究,并采用自适应算法实现了谐振梁的振动控制。4.实现了谐振梁的振动测量。为了达到更好的控制效果、得到更精确的加速度计的横向输入,研究了谐振梁的振动测量方法。通过对比分析,采用加速度计以及激光干涉仪数字输出信号实现测试系统中谐振梁的振动测量。5.设计加速度计横向灵敏度软件测试系统。基于LabVIEW程序语言设计实现了加速度计横向灵敏度软件测试系统。6.搭建加速度计横向灵敏度测试环境,完成对基于谐振梁的加速度计横向灵敏度测试系统的实验验证。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-23)

加速度灵敏度论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

设计了一种基于绝缘衬底上硅(SOI)片的面内振动压阻式加速度传感器,并针对其交叉灵敏度性能进行了研究,分析得出传感器的灵敏度与压阻微梁的轴向应力呈正比关系,并通过仿真说明该结构形式的加速度传感器具有非常低的交叉灵敏度,对检测方向的输出干扰非常小。进行了工艺加工和实验测试,实验结果表明,该面内振动的压阻式加速度传感器在20℃下,工作方向上的灵敏度为0.67 mV/g,而另外两个非工作方向(x轴和z轴)上的交叉灵敏度分别为7.3×10-4%和6.6×10-4%,对工作方向的加速度检测影响非常小,此结构的设计方法对于高性能的加速度传感器的研究具有重要的参考意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

加速度灵敏度论文参考文献

[1].黄志煌,林喜鉴.压电加速度传感器磁灵敏度的多维测试方法的研究[J].计量与测试技术.2019

[2].袁本铸,许煜,贾琛.SOI压阻式面内加速度传感器的交叉灵敏度[J].微纳电子技术.2019

[3].侯倩萍,常京.灵敏度和偏移补偿的MEMS压阻式加速度传感器[J].火力与指挥控制.2019

[4]..国外研发超高灵敏度MEMS加速度传感器[J].机床与液压.2019

[5].林立娜,梁庭,李鑫,杨娇燕,李奇思.基于SOI的低横向灵敏度压阻式加速度计的设计[J].微纳电子技术.2019

[6].丁弘.MEMS谐振式加速度计灵敏度提升与量程自适应机制研究[D].浙江大学.2019

[7].刘越,周志卫,刘芳.低频加速度计在特定温度下的灵敏度修正方法研究[J].中国测试.2018

[8].关伟,汤莉.惯性加速度计横向灵敏度的振动台测试方法仿真分析[J].航天控制.2018

[9].周为,尤晶晶,符周舟,王进.并联式六维加速度传感器灵敏度特性[J].传感器与微系统.2018

[10].董蒙蒙.基于谐振梁的加速度计横向灵敏度测试系统的设计与实现[D].北京化工大学.2018

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