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旋转弹用三轴加速度计安装位置误差标定补偿技术 被引量:14
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作者 范成叶 李杰 +2 位作者 景增增 张晓明 刘俊 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1352-1356,共5页
针对旋转弹用捷联惯性导航系统中三轴加速度计在高转速下,由于安装位置误差使得3个加速度计对比力的测量对应于不同的点位置。在角运动环境下姿态解算时产生动态误差的问题,提出了一种标定补偿三轴加速度计安装位置误差的方法。分析了... 针对旋转弹用捷联惯性导航系统中三轴加速度计在高转速下,由于安装位置误差使得3个加速度计对比力的测量对应于不同的点位置。在角运动环境下姿态解算时产生动态误差的问题,提出了一种标定补偿三轴加速度计安装位置误差的方法。分析了动态误差产生的原因,在常规静态标定的基础上推导了动态标定的模型,高转速下的转台试验表明本方法能够很好的补偿三轴加速度计在高转速下产生的误差,有效地提高惯性测量单元姿态测量的精度,具有很好的工程应用性。 展开更多
关键词 捷联惯导系统 三轴加速度计 动态误差 标定补偿
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基于三轴加速度计的倾斜角传感器的研究与设计 被引量:42
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作者 郭敏 尹光洪 +1 位作者 田曦 唐修俊 《现代电子技术》 2010年第8期173-177,共5页
倾斜角度是生活或工业中需要测量的一个重要物理量,对于空间物体姿态的测量,传统的一轴、两轴倾斜角传感器在摆幅和方位上不能兼顾。在此对全固态电容式微加速度传感器进行研究,通过进行零刻度偏移补偿、横轴传感补偿、数据融合等方法... 倾斜角度是生活或工业中需要测量的一个重要物理量,对于空间物体姿态的测量,传统的一轴、两轴倾斜角传感器在摆幅和方位上不能兼顾。在此对全固态电容式微加速度传感器进行研究,通过进行零刻度偏移补偿、横轴传感补偿、数据融合等方法提高测量精度。采用三轴加速度计设计了一个全摆幅、全方位、高精度的智能化三轴倾斜角传感器。 展开更多
关键词 倾斜角传感器 三轴加速度计 全摆幅 全方位 零点偏移 补偿
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三轴加速度计GFSINS安装误差标定与补偿方法 被引量:5
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作者 杨杰 史震 +1 位作者 岳鹏 程子健 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期869-873,878,共6页
针对由四个三轴加速度计构成的无陀螺捷联惯导系统加速度计的安装误差,根据空间矢量与坐标系关系,提出一种基于矢量模值不变性的位置误差标定方法和一种坐标系旋转变换矩阵的敏感方位误差标定方法,采用同一组转台试验数据先标定出位置... 针对由四个三轴加速度计构成的无陀螺捷联惯导系统加速度计的安装误差,根据空间矢量与坐标系关系,提出一种基于矢量模值不变性的位置误差标定方法和一种坐标系旋转变换矩阵的敏感方位误差标定方法,采用同一组转台试验数据先标定出位置误差再在位置误差标定基础上标定方位误差。同时,提出在误差补偿过程中,先补偿敏感方位误差再补偿位置误差的补偿方法,且给出了具体补偿算法。最后,通过仿真验证了标定和补偿方法的可行性。 展开更多
关键词 无陀螺 三轴加速度计 安装误差 标定 补偿
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应用三轴加速度计(GT3X^+)监测广州高中生日常体力活动的研究 被引量:16
4
作者 朱琳 陈佩杰 《广州体育学院学报》 CSSCI 北大核心 2013年第1期85-88,96,共5页
目的:了解学生日常体力活动现状,探讨影响学生日常体力活动的因素。方法:应用ActiGraPh GT3X-Plus三轴加速度计对18名男性健康高中生进行为期一周的日常体力活动监测。结果:学生有四成以上时间以静态活动状态为主,平时日和周末日坐的时... 目的:了解学生日常体力活动现状,探讨影响学生日常体力活动的因素。方法:应用ActiGraPh GT3X-Plus三轴加速度计对18名男性健康高中生进行为期一周的日常体力活动监测。结果:学生有四成以上时间以静态活动状态为主,平时日和周末日坐的时间>躺的时间>站的时间(P<0.001),而休息日则躺的时间>坐的时间>站的时间(P<0.001)。学生从事中等强度及其以上活动时间仅占全天总时间的10%左右,平时日和周末日静态活动强度时间>中等强度时间>轻体力活动时间>大强度时间>剧烈活动时间,休息日为静态活动强度时间>轻体力活动时间>中等强度时间>大强度时间>剧烈活动时间,经检验不同强度时间之间均有非常显著性差异,P<0.001。休息日能量消耗(339.3±145.7kcal)明显低于平时日(515.3±166.0kcal)和周末日能量消耗(510.9±164.6kcal),P<0.01具有非常显著性差异。双因素方差分析显示,活动日对学生躺时间(P<0.001)、静态活动时间(P<0.01)、中等强度活动时间(P<0.01)和全天能量消耗(P<0.01)有显著性影响;年级仅对静态活动时间(P<0.05)、轻体力活动时间(P<0.05)和剧烈活动时间(P<0.05)有影响;年级*活动日期双重因素对静态活动时间(P<0.05)有显著影响。结论:高中男生主要以静态生活方式为主,且体力活动不足。上学日和非上学日对学生的日常体力活动影响显著。在今后对于学生日常体力活动的研究中不必过多地考虑年级因素的影响,但有必要按活动日的不同进行具体分析。 展开更多
关键词 高中生 三轴加速度计 活动状态 活动强度 全天能量消耗
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基于三轴加速度计的车身姿态测量与解算 被引量:4
5
作者 王京 马峻 田耘 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第10期38-40,共3页
随着微机械电子系统的发展,车身姿态测量多采用惯性传感器为基础的捷联式测量,但由于陀螺仪产生的漂移和误差难以消除,采用三轴加速度计进行测量,再对车身姿态解算。算法采用改进的遗传神经网络算法,即以神经网络算法为基础,采用进退搜... 随着微机械电子系统的发展,车身姿态测量多采用惯性传感器为基础的捷联式测量,但由于陀螺仪产生的漂移和误差难以消除,采用三轴加速度计进行测量,再对车身姿态解算。算法采用改进的遗传神经网络算法,即以神经网络算法为基础,采用进退搜索算法加强遗传算法的收敛速度,进而优化权值与阈值选取,加快结果的输出。经过实验对比,该方法能够实现车身姿态的实时输出,算法精度符合要求。 展开更多
关键词 车身姿态 三轴加速度计 BP神经网络算法
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SpaceWire接口三轴加速度计设计 被引量:2
6
作者 凤雷 王庆龙 鲁文帅 《电子测量技术》 2012年第1期25-27,30,共4页
为了提升加速度计的传输速率,加强传输的稳定性,设计了一种带有SpaceWire接口的三轴加速度计。给出了构建基于FPGA的通用性强的SOPC和NIOS II程序的设计方法,详细分析了SpaceWire母体协议DS解码方案的不足,研究并实现了一种新型DS解码算... 为了提升加速度计的传输速率,加强传输的稳定性,设计了一种带有SpaceWire接口的三轴加速度计。给出了构建基于FPGA的通用性强的SOPC和NIOS II程序的设计方法,详细分析了SpaceWire母体协议DS解码方案的不足,研究并实现了一种新型DS解码算法,介绍了为增强三轴加速度计的可配置能力和通用性而开发的支持SpaceWire RMAP高层协议的函数库。最后与SpaceWire路由器、网络管理器搭建了试验网络,验证了本设计的加速度采集功能和多个加速度计之间的通信功能,证明本设计所采集的加速度数据的准确有效,设计的硬件和软件符合ECSS-E-ST-50-12C/51C/52C规范。 展开更多
关键词 SPACEWIRE 三轴加速度计 DS解码 FPGA
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基于PZT管支撑结构的三轴加速度计设计及实验误差分析 被引量:6
7
作者 王岩 赵剑 +1 位作者 刘蓬勃 夏阳 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期91-98,共8页
以提升毫米尺度三轴压电加速度计灵敏度为目标,设计了以3个长度12 mm轴向极化的PZT管作为敏感和支撑结构的三轴加速度计,给出了空间加速度信号的解算方法。通过3个PZT管关于器件结构中心轴对称布置,该加速度计实现了对三轴加速度大小和... 以提升毫米尺度三轴压电加速度计灵敏度为目标,设计了以3个长度12 mm轴向极化的PZT管作为敏感和支撑结构的三轴加速度计,给出了空间加速度信号的解算方法。通过3个PZT管关于器件结构中心轴对称布置,该加速度计实现了对三轴加速度大小和方向的精确解算。数值仿真得到了3个PZT管在[100,1000]Hz加速度的输出电压幅频特性曲线及器件三轴灵敏度。研制了三轴传感器样件,实验表明其x、y、z轴灵敏度分别为535、541、542 mV/g,三轴灵敏度标准差为3.8。系统分析了加工误差对实验结果的影响程度,分析并解释了实验与仿真数值间存在误差的原因,为三轴加速度计敏感与支撑结构的一体化设计提供了借鉴。 展开更多
关键词 PZT管 三轴加速度计 支撑结构 误差分析
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基于三轴加速度计的桥涵防碰撞报警装置的设计 被引量:2
8
作者 高婵 杜国平 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1178-1182,共5页
设计了一种基于三轴加速度计ADXL345的桥涵防碰撞报警装置,它能够及时检测桥涵限高门架的碰撞及倾斜情况,并将碰撞信息发送至远程监控端。将装置安装在限高门架上,一旦碰撞加速度超过系统设定阈值,加速度计产生中断信号,微控制器联网报... 设计了一种基于三轴加速度计ADXL345的桥涵防碰撞报警装置,它能够及时检测桥涵限高门架的碰撞及倾斜情况,并将碰撞信息发送至远程监控端。将装置安装在限高门架上,一旦碰撞加速度超过系统设定阈值,加速度计产生中断信号,微控制器联网报警。由于装置安装环境的特殊性,系统必须是一个无源系统。电能依靠锂电池提供,为延长系统的使用周期,采用太阳能充电。为进一步减少系统能耗,对电源模块进行管理。电源模块的设计保证系统能稳定持久地运行。 展开更多
关键词 三轴加速度计 碰撞 倾斜 无源系统 太阳能充电
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一种弹载三轴加速度计现场快速标定及补偿方法 被引量:9
9
作者 冯凯强 李杰 魏晓凯 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第4期186-189,201,共5页
提出了一种基于椭球拟合原理的三轴加速度计在线标定补偿方法,在分析加速度计误差产生机理的基础上,建立三轴加速度计误差模型,根据椭球拟合原理实现了对三轴加速度计的测试标定,并给出了与之对应的标定及补偿方案。试验结果表明:该标... 提出了一种基于椭球拟合原理的三轴加速度计在线标定补偿方法,在分析加速度计误差产生机理的基础上,建立三轴加速度计误差模型,根据椭球拟合原理实现了对三轴加速度计的测试标定,并给出了与之对应的标定及补偿方案。试验结果表明:该标定方法能够在较短时间内准确估计三轴加速度计的各项标定参数;标定过程简单,环境要求较低,可在缺少精密标定设备环境下(如靶场)进行;其标定精度与转台标定结果精度相当,补偿精度满足实际数据解算要求。 展开更多
关键词 三轴加速度计 现场标定 误差建模 椭球拟合 标定补偿 标定参数
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一种基于改进型自适应遗传算法的MEMS三轴加速度计标定方法 被引量:7
10
作者 邹泽兰 徐祥 +1 位作者 徐同旭 赵鹤鸣 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1450-1456,共7页
针对目前加速度计标定存在依赖于昂贵的转台设备或标定算法复杂、标定参数不完全的问题,研究了一种基于改进型自适应遗传算法的加速度计标定方法。首先,对加速计误差模型进行了分析,构建了基于模标定原理的目标函数;其次,利用优化搜索... 针对目前加速度计标定存在依赖于昂贵的转台设备或标定算法复杂、标定参数不完全的问题,研究了一种基于改进型自适应遗传算法的加速度计标定方法。首先,对加速计误差模型进行了分析,构建了基于模标定原理的目标函数;其次,利用优化搜索区间和采用改进型遗传算子的自适应遗传算法对目标函数进行寻优,以提高标定参数寻优的速度和精度;最后,24位置仿真实验表明:标定参数的相对误差对比经典牛顿法略小,实际MEMS加速度计标定实验结果表明:本文方法与经典牛顿法相比,模值RMSE降低了22.2%,模值误差波动范围0.46 mgn。 展开更多
关键词 MEMS三轴加速度计 自适应遗传算法 模标定 误差模型
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MEMS三轴加速度计误差标定与补偿方法研究 被引量:5
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作者 刘有彬 闫欢 +2 位作者 彭根斋 白雪 杨勤 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第11期58-61,65,共5页
为了提高微机电系统(MEMS)三轴加速度计的测量精度,建立了MEMS三轴加速度计卡尔曼滤波模型,根据MEMS三轴加速度计的输出误差模型,推导了基于六位置法的误差补偿数学模型,并给出了数学模型中补偿参数的解算方法。最后基于自主研发的电子... 为了提高微机电系统(MEMS)三轴加速度计的测量精度,建立了MEMS三轴加速度计卡尔曼滤波模型,根据MEMS三轴加速度计的输出误差模型,推导了基于六位置法的误差补偿数学模型,并给出了数学模型中补偿参数的解算方法。最后基于自主研发的电子罗盘进行了实验验证,实验结果表明:经过卡尔曼滤波后,MEMS三轴加速度计输出噪声减小了74%;经过六位置法标定后,MEMS三轴加速度计的测量精度提升了1个数量级,解算得到的倾斜角精度由5.9°RMS提高到0.3°RMS。 展开更多
关键词 微机电系统三轴加速度计 卡尔曼滤波 六位置法 标定与补偿 电子罗盘
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全方位抗过载的压阻式三轴加速度计 被引量:4
12
作者 王军诚 吴艳红 +2 位作者 孙科 杨恒 李昕欣 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第11期87-90,共4页
针对加速度计在碰撞中过载失效的问题,提出了一种基于SoI的具有抗过载能力的压阻式三轴集成加速度计。加速度计采用三质量块结构,利用深反应离子刻蚀(DRIE)释放出来的间隙实现横向过载保护,同时利用SoI片,在硅〈100〉平面上通过KOH腐蚀... 针对加速度计在碰撞中过载失效的问题,提出了一种基于SoI的具有抗过载能力的压阻式三轴集成加速度计。加速度计采用三质量块结构,利用深反应离子刻蚀(DRIE)释放出来的间隙实现横向过载保护,同时利用SoI片,在硅〈100〉平面上通过KOH腐蚀硅〈110〉补偿条形成凸角实现纵向过载保护。封装后的加速度计利用激振台和落锤法进行了测试。测试结果表明:加速度计的三轴灵敏度分别为2.56,2.54,2.05 mV/gn,分辨率分别为0.53,0.87,0.77 mgn,三轴方向均具有超过3000 gn的抗过载能力。 展开更多
关键词 压阻式 集成速度计 绝缘体上硅 抗过载
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基于单一敏感质量的三轴电容加速度计的设计 被引量:6
13
作者 陈立国 袁飞 +1 位作者 陈涛 孙立宁 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期932-937,994,共6页
设计了一种单一敏感质量的三轴电容加速度计。该器件采用全差分电容的检测方法,满足了灵敏度的设计要求并解决了三轴的交叉耦合问题,其独特的单一敏感质量结构减小了器件的整体尺寸,降低了成本。器件由外延多晶硅工艺实现了18μm的厚度... 设计了一种单一敏感质量的三轴电容加速度计。该器件采用全差分电容的检测方法,满足了灵敏度的设计要求并解决了三轴的交叉耦合问题,其独特的单一敏感质量结构减小了器件的整体尺寸,降低了成本。器件由外延多晶硅工艺实现了18μm的厚度制作,降低了热机械噪声,增大了检测电容,提高了灵敏度、分辨率和可靠性。ANSYS仿真结果表明,器件在3个轴向的灵敏度一致性好,抗干扰,测试结果和理论分析相符。该加速度计结构工艺简单,在消费电子领域有较好的应用前景。 展开更多
关键词 单一敏感质量 三轴加速度计 微机电系统 全差分电容检测
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三轴MEMS加速度计的最大似然校正算法 被引量:6
14
作者 陆欣 刘忠 +1 位作者 张宏欣 贺静波 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期185-191,共7页
加速度计是惯性导航系统的重要测量元件,而由于制造工艺及各类传感器误差,低成本加速度计很难达到要求的精度,因此需要对其进行校正。提出一种基于最大似然估计的加速度计自校正算法。综合考虑加速度计零偏、比例误差、非正交误差、安... 加速度计是惯性导航系统的重要测量元件,而由于制造工艺及各类传感器误差,低成本加速度计很难达到要求的精度,因此需要对其进行校正。提出一种基于最大似然估计的加速度计自校正算法。综合考虑加速度计零偏、比例误差、非正交误差、安装误差与测量噪声,建立了传感器误差模型。在此基础上,将加速度校正问题转化为校正参数的最大似然估计问题。通过数值仿真和实测试验验证,表明算法具有较高的参数估计精度,能够有效地对上述因素引起的误差进行校正。 展开更多
关键词 最大似然估计 传感器校正 微电子机械系统 三轴加速度计
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一体化三轴线加速度计静态标定方法的研究 被引量:1
15
作者 钱朋安 吴仲城 +1 位作者 戈瑜 葛运建 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期86-89,共4页
三维线加速度计标定及性能测试较为困难 ,且国内外尚无测试标准。针对此 ,结合所研制的基于厚膜技术E型一体化三维线性加速度传感器与相关研究工作 ,在分析传感器结构、性能及特性输出矩阵的基础上 ,就重力场中实现静态标定等进行理论推... 三维线加速度计标定及性能测试较为困难 ,且国内外尚无测试标准。针对此 ,结合所研制的基于厚膜技术E型一体化三维线性加速度传感器与相关研究工作 ,在分析传感器结构、性能及特性输出矩阵的基础上 ,就重力场中实现静态标定等进行理论推导 ,并详细推导出标定的数学模型 ,给出测试结果。 展开更多
关键词 标定 三轴加速度计 一体化 特性矩阵
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三轴电容式微加速度计接口ASIC设计 被引量:6
16
作者 许高斌 李新 +1 位作者 陈兴 马渊明 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第7期978-987,共10页
基于CSMC0.5um CMOS工艺,给出了一款3轴电容式微加速度计接口ASIC的详细设计方案。利用时分复用技术实现了使用同一电路模块同时检测3个轴向的加速度信号,利用相关双倍采样技术提高了电容电压转换的分辨率,利用Sigma_Delta调制技术对电... 基于CSMC0.5um CMOS工艺,给出了一款3轴电容式微加速度计接口ASIC的详细设计方案。利用时分复用技术实现了使用同一电路模块同时检测3个轴向的加速度信号,利用相关双倍采样技术提高了电容电压转换的分辨率,利用Sigma_Delta调制技术对电路噪声进行有效整形。仿真得到系统的分辨率为0.91 a F/Hz1/2,3个轴向的噪声密度分别为43.60μg/Hz1/2、43.60μg/Hz1/2和45.70μg/Hz1/2,3个轴向输出数字脉冲信号占空比的非线性度分别为1.38%、0.91%和1.79%。 展开更多
关键词 速度计 接口ASIC 时分复用 相关双倍采样 Sigma_Delta
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一种大厚度的三轴差分电容式硅微加速度计 被引量:7
17
作者 曹新平 张大成 +2 位作者 黄如 张兴 王阳元 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期572-575,共4页
介绍了一种新型三轴全差分电容式加速度计的设计和制备。设计的加速度计采用了三个共用同一玻璃衬底的大厚度差分电容式微结构 ,分别用于检测三个垂直方向的加速度。同时 ,对所设计的微结构从理论和数值上进行了详细的分析。用有限元分... 介绍了一种新型三轴全差分电容式加速度计的设计和制备。设计的加速度计采用了三个共用同一玻璃衬底的大厚度差分电容式微结构 ,分别用于检测三个垂直方向的加速度。同时 ,对所设计的微结构从理论和数值上进行了详细的分析。用有限元分析工具 ANSYS对器件进行了模拟 ,模拟结果显示出器件设计的合理性。最后 。 展开更多
关键词 差分电容式硅微速度计 灵敏度 有限元模拟 模态 压膜阻尼
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一种基于三轴加速度传感器的倾角测量装置 被引量:10
18
作者 李智 汪地 +2 位作者 杨浩 张红奎 陈燕军 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第8期30-32,共3页
介绍了一种高精度倾角测量装置,该装置使用ADXL335三轴加速度传感器获取姿态信息,经ARM7微处理器计算处理后得到倾角数据并显示在1602液晶屏上。实验验证和比较使用不同计算方法所得结果,分析了造成误差的主要原因,最终采用插值补偿的... 介绍了一种高精度倾角测量装置,该装置使用ADXL335三轴加速度传感器获取姿态信息,经ARM7微处理器计算处理后得到倾角数据并显示在1602液晶屏上。实验验证和比较使用不同计算方法所得结果,分析了造成误差的主要原因,最终采用插值补偿的方法对测量结果进行补偿,使倾斜角测量的绝对误差不大于±0.2°。 展开更多
关键词 三轴加速度计 倾斜角 插值补偿
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三质量块MEMS三轴电容式加速度计的设计 被引量:12
19
作者 李开富 蒋婷 +4 位作者 郭小伟 李绍荣 章龙管 张兴 牟松 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第10期193-201,共9页
为解决电容式加速度计灵敏度低,交叉灵敏度高等性能问题,设计了一种新的三质量块MEMS三轴电容式加速度计,该三质量块加速度计能够测量x、y、z三个正交轴的外加加速度,单独的横向(x、y轴)和垂直轴(z轴)加速度计集成在同一SOI晶片上,并键... 为解决电容式加速度计灵敏度低,交叉灵敏度高等性能问题,设计了一种新的三质量块MEMS三轴电容式加速度计,该三质量块加速度计能够测量x、y、z三个正交轴的外加加速度,单独的横向(x、y轴)和垂直轴(z轴)加速度计集成在同一SOI晶片上,并键合在玻璃基板上,实现了低交叉灵敏度和高机械灵敏度。分析并建立加速度计结构的数学模型,并通过COMSOL仿真分析,优化获得了加速度计的结构和尺寸,设计出的该三质量块加速度计的垂直轴方向的位移灵敏度为1.53669μm/g,水平轴方向的位移灵敏度为6.78μm/g,交叉灵敏度均小于1%。 展开更多
关键词 质量块 电容式速度计 高机械灵敏度 低交叉灵敏度 SOI
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基于三轴数字加速度计的尾翼振动测试系统研究 被引量:4
20
作者 张泽宇 鲍爱达 +1 位作者 马游春 杜壮波 《电子测量技术》 北大核心 2021年第2期137-141,共5页
针对导弹发射过程中尾翼身处高温、高压、高过载等恶劣环境时的振动信号难获取和实测信号失效等问题,利用动态存储测试技术和三轴数字加速度计,设计了一种基于ADXL345三轴数字加速度计的尾翼振动测试系统。具体通过选择适宜的尾翼振动... 针对导弹发射过程中尾翼身处高温、高压、高过载等恶劣环境时的振动信号难获取和实测信号失效等问题,利用动态存储测试技术和三轴数字加速度计,设计了一种基于ADXL345三轴数字加速度计的尾翼振动测试系统。具体通过选择适宜的尾翼振动测试加速度传感器,构建抗冲击力强的多重缓冲外层结构,成功实现了对导弹尾翼振动信号的真实采集,并通过分析采集得到的尾翼振动数据,得到了有效的振动加速度曲线和振动频谱图,为尾翼结构的改进提供了重要的依据,对今后采集尾翼振动信号的研究有着重要的意义。 展开更多
关键词 动态存储测试技术 数字速度计 速度 ADXL345
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