基于MEMS技术的微惯性传感器及在汽车上的应用 被引量：15

1

作者 闫冬 管欣 高振海 《汽车技术》 北大核心 2006年第2期1-6,共6页

基于微电子机械系统(MEMS)技术的原理,介绍了微机械加速度计、微机械陀螺和微惯性测量单元等微惯性传感器的研究发展状况与主要产品,以及目前微电子机械系统惯性传感器在汽车导航系统等系统总成上的应用现状。最后,从汽车工程应用的角度... 基于微电子机械系统(MEMS)技术的原理,介绍了微机械加速度计、微机械陀螺和微惯性测量单元等微惯性传感器的研究发展状况与主要产品,以及目前微电子机械系统惯性传感器在汽车导航系统等系统总成上的应用现状。最后,从汽车工程应用的角度,分析了提高微惯性传感器测量精度的方法及其在汽车上安装使用应注意的关键问题。 展开更多

关键词 车辆工程 微惯性传感器 应用

在线阅读 下载PDF 职称材料

微惯性传感器建模及冲击响应分析 被引量：3

2

作者 刘梅 周百令 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第1期77-80,共4页

研究了微惯性传感器在冲击环境下的可靠性问题,重点分析了微惯性传感器在冲击载荷作用下的冲击响应问题。根据微惯性传感器结构部件主要由质量块、支承梁、衬底组成的特点,建立了微惯性传感器结构部件的集总参数模型,得出了微加速度计... 研究了微惯性传感器在冲击环境下的可靠性问题,重点分析了微惯性传感器在冲击载荷作用下的冲击响应问题。根据微惯性传感器结构部件主要由质量块、支承梁、衬底组成的特点,建立了微惯性传感器结构部件的集总参数模型,得出了微加速度计和微陀螺在半周正弦加速度冲击载荷作用下的冲击响应解析解,并采用有限元分析软件ANSYS验证了该解析解的正确性。此冲击响应解析解对预测微惯性传感器在冲击环境下的可靠性具有重要作用。 展开更多

关键词 微惯性传感器 集总参数模型 冲击载荷 冲击响应

在线阅读 下载PDF 职称材料

强电磁脉冲对硅微惯性传感器的损伤效应研究 被引量：7

3

作者 沈杰 潘绪超 +4 位作者 方中 何勇 陈鸿 张江南 史云雷 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1157-1164,共8页

为研究强电磁脉冲对单兵外骨骼助力系统上硅微惯性传感器的电磁损伤效应,通过理论计算和试验分析相结合的方法,对硅微惯性传感器的电磁损伤阈值、电磁易损器件和损伤模式开展研究。采用Agrawal传输线理论模型和格林函数法,计算硅微惯性... 为研究强电磁脉冲对单兵外骨骼助力系统上硅微惯性传感器的电磁损伤效应,通过理论计算和试验分析相结合的方法,对硅微惯性传感器的电磁损伤阈值、电磁易损器件和损伤模式开展研究。采用Agrawal传输线理论模型和格林函数法,计算硅微惯性传感器在电磁脉冲环境中由直连线缆耦合并传导至信号传输端口的强电脉冲,并开展信号传输端口的强电脉冲注入试验和传感器损伤模式分析。研究结果表明:硅微惯性传感器的强电脉冲损伤阈值为780 V,电磁易损元器件为前端电容和信号放大器,其主要损伤模式为电容的高电压击穿和放大器的大电流烧毁。 展开更多

关键词 电磁脉冲 微惯性传感器 注入试验 损伤模式

在线阅读 下载PDF 职称材料

微惯性传感器辅助超宽带的室内定位方法 被引量：1

4

作者 朱彩杰 赵冬青 +1 位作者 彭少磊 张利伟 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第5期100-105,共6页

超宽带(UWB)是一种全新的且定位精度较高的室内定位技术,但在复杂的室内环境中,超宽带信号易受环境的干扰而出现信号盲区和定位误差较大的情况。为解决这一问题,在深入研究微惯性传感器(MEMS)与超宽带定位原理与算法的基础上,提出采用M... 超宽带(UWB)是一种全新的且定位精度较高的室内定位技术,但在复杂的室内环境中,超宽带信号易受环境的干扰而出现信号盲区和定位误差较大的情况。为解决这一问题,在深入研究微惯性传感器(MEMS)与超宽带定位原理与算法的基础上,提出采用MEMS辅助UWB定位的算法,以提高定位精度。实验结果表明,MEMS/UWB算法与单独的UWB定位算法相比,有效提高了定位覆盖率以及定位精度。 展开更多

关键词 超宽带 微惯性传感器 室内定位 MEMS/UWB定位

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于微惯性传感器的高灵敏度随动控制技术

5

作者 张天 靳舒馨 +6 位作者 王强 段晓波 刘铁成 牛海涛 侯曾 杨毅 刘彤 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期566-576,共11页

目前的随动控制装备因难以满足传感器与执行器对实时性、准确性与稳定性需求,出现控制延迟大、执行精度低等问题,极大地限制了随动控制装备应用空间。针对上述问题,提出一种基于微惯性器件与模糊控制云台的低延迟高精度随动控制技术。... 目前的随动控制装备因难以满足传感器与执行器对实时性、准确性与稳定性需求,出现控制延迟大、执行精度低等问题,极大地限制了随动控制装备应用空间。针对上述问题,提出一种基于微惯性器件与模糊控制云台的低延迟高精度随动控制技术。该技术使用微机电系统惯性测量单元(MEMS IMU)获取高灵敏度体感姿态数据,并使用该姿态数据对双轴云台进行实时高精度随动控制。相对于传统技术手段,本研究通过传感器的实时采集算法改进与云台的高频位置闭环模糊PID控制设计,用低成本实现了低延迟高精度随动控制功能。实测结果表明,系统在连续动作命令发出后88.17 ms时间内达到了1.478°(1σ)的云台位置响应精度,可满足高灵敏度随动控制需求;新技术适用于无人机控制与观察、车载雷达与武器站控制等领域,可大幅度降低设备操控复杂度,提升控制特性。 展开更多

关键词 微惯性传感器 随动控制 互补滤波 模糊控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于磁/惯性传感器旋转弹体定姿的Kalman滤波器设计 被引量：6

6

作者 李玎 卜雄洙 +1 位作者 向超 曹志谦 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期76-80,共5页

微惯性传感器精度较低,其漂移会引起很大的姿态误差,不能提供长时间稳定姿态;磁传感器组合的姿态角误差不随时间累积但姿态角更新速度慢。针对这一问题提出了利用磁/惯性传感器构建低成本姿态探测系统的方案,设计了Kalman滤波器融合二... 微惯性传感器精度较低,其漂移会引起很大的姿态误差,不能提供长时间稳定姿态;磁传感器组合的姿态角误差不随时间累积但姿态角更新速度慢。针对这一问题提出了利用磁/惯性传感器构建低成本姿态探测系统的方案,设计了Kalman滤波器融合二者信息——以磁传感器解算的姿态角和等效旋转矢量法解算的姿态角之差作为观测量,以惯性传感器的漂移和姿态误差角作为状态变量,整个解算过程无需使用地磁场强度。仿真结果表明了该算法的有效性,二者组合定姿可实现高精度的姿态测量。 展开更多

关键词 旋转弹体 微惯性传感器 磁传感器 KALMAN滤波器 姿态确定

在线阅读 下载PDF 职称材料

体域网中一种基于压缩感知的人体动作识别方法 被引量：26

7

作者 肖玲 李仁发 罗娟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期119-125,共7页

能量有效性是无线体域网在面向长时间健康监测应用的首要挑战。该文引入压缩感知和稀疏表示理论同时解决人体活动监测中的动作识别和数据压缩问题,探索在达到一定动作识别率的同时降低传感器节点的能耗。该文提出的压缩分类动作识别方... 能量有效性是无线体域网在面向长时间健康监测应用的首要挑战。该文引入压缩感知和稀疏表示理论同时解决人体活动监测中的动作识别和数据压缩问题,探索在达到一定动作识别率的同时降低传感器节点的能耗。该文提出的压缩分类动作识别方法首先在传感器节点利用随机投影对传感数据进行压缩,传到中心节点后再利用稀疏表示对压缩采样数据进行分类与识别,可减少传感器节点处理、传输原始数据所带来的能耗。在公开的可穿戴式传感器动作识别数据库WARD(Wearable Action Recognition Database)验证算法性能,实验结果表明该动作识别方法能有效地对随机投影后的低维采样数据进行识别,具有与传统识别方法相比拟的动作识别准确率。 展开更多

关键词 无线体域网 压缩感知 动作识别 微惯性传感器 能量有效

在线阅读 下载PDF 职称材料

可穿戴手势识别控制器 被引量：7

8

作者 徐军 刘春花 +1 位作者 孟月霞 马静 《电子技术应用》 北大核心 2016年第7期68-71,75,共5页

随着可穿戴电子设备的发展,基于手势识别的人机交互技术已经成为研究热点。为减小可穿戴设备的体积和优化手势识别算法,提出了一种具有手势识别功能手指可穿戴控制器的设计方案。控制器由集成陀螺仪和加速度计的MEMS惯性传感器、Wi Fi... 随着可穿戴电子设备的发展,基于手势识别的人机交互技术已经成为研究热点。为减小可穿戴设备的体积和优化手势识别算法,提出了一种具有手势识别功能手指可穿戴控制器的设计方案。控制器由集成陀螺仪和加速度计的MEMS惯性传感器、Wi Fi无线通信模块和嵌入式微处理器组成。通过Wi Fi无线通信协议将手势运动姿态数据传送到计算机,提取出6类手势运动特征量,通过决策树分类器对其进行分类处理,结合姿态角对手势进行识别,无需模板匹配。通过对20位实验者测试的数据表明,平均手势识别准确率为97%,无需对测试者进行手势预训练。 展开更多

关键词 手势识别 特征提取 可穿戴控制器 微惯性传感器

在线阅读 下载PDF 职称材料

Z切石英单晶侧壁腐蚀形貌修平方法 被引量：1

9

作者 张照云 苏伟 +2 位作者 唐彬 熊壮 许蔚 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期405-410,共6页

石英单晶具有复杂的晶向,侧壁腐蚀形貌不规则。以制作规则的微惯性传感器关键结构单元—石英悬臂梁-质量块结构为研究目标,研究Z切石英单晶在氟化氢铵溶液中的侧壁腐蚀形貌演化规律具有重要意义。首先研究了侧向所露晶面的倾斜角度和腐... 石英单晶具有复杂的晶向,侧壁腐蚀形貌不规则。以制作规则的微惯性传感器关键结构单元—石英悬臂梁-质量块结构为研究目标,研究Z切石英单晶在氟化氢铵溶液中的侧壁腐蚀形貌演化规律具有重要意义。首先研究了侧向所露晶面的倾斜角度和腐蚀速率随方向角的变化,在此基础上研究了侧面晶棱随时间的演化规律。研究结果表明:侧向所露晶面的倾斜角度和腐蚀速率随方向角发生变化,在方向角50°~90°范围,双向腐蚀是侧向只出现一级晶棱,其它方向出现二级晶棱;侧面晶棱可通过长时间的腐蚀修平,修平时间随方向角发生变化。以石英悬臂梁-质量块结构为例,通过腐蚀7.5 h,获得了侧壁平整的石英悬臂梁-质量块结构,证明了该方法的适用性。该方法有助于在设计石英结构时能够考虑侧壁形貌对结构性能的影响,或利用侧壁形貌特点对结构进行设计。 展开更多

关键词 微惯性传感器 湿法腐蚀 石英 腐蚀形貌

在线阅读 下载PDF 职称材料

Si-玻璃阳极键合失效机理研究 被引量：1

10

作者 毋正伟 陈德勇 夏善红 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2010年第10期619-623,共5页

在采用Si-玻璃阳极键合技术制备微惯性传感器的过程中,实验发现键合圆片中心区域键合失效。通过对键合机理和工艺过程进行分析,认为湿法腐蚀工艺引入钾离子(K+)污染是造成键合失效的主要原因,也可以对键合失效现象给出合理的解释。改变... 在采用Si-玻璃阳极键合技术制备微惯性传感器的过程中,实验发现键合圆片中心区域键合失效。通过对键合机理和工艺过程进行分析,认为湿法腐蚀工艺引入钾离子(K+)污染是造成键合失效的主要原因,也可以对键合失效现象给出合理的解释。改变工艺参数进行了键合对比实验,结果表明,未受K+污染的键合圆片没有发生键合失效现象。提出了解决键合失效问题的两种方案,并首次提出在Si片表面生长氧化层提高失效区键合强度的方法;从理论上分析了增加SiO2介质层的可行性。强度测试结果表明,在SiO2厚度为150nm时,键合剪切强度达到14MPa,验证了方案的可靠性。利用上述方法制备出微加速度传感器敏感结构。 展开更多

关键词 微电子机械系统 阳极键合 微惯性传感器 二氧化硅 钾离子污染 键合失效

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于卡尔曼滤波算法的汽车运动参数测试方法研究 被引量：6

11

作者 倪江生 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2001年第3期19-23,共5页

提出了一种采用多维组合惯性测量元件进行汽车运动参数测试的方法 ,并利用卡尔曼滤波算法提高了测试系统的精度。仿真结果表明 :卡尔曼滤波算法对汽车姿态、速度等的解算具有较好的效果。

关键词 卡尔曼滤波算法 汽车 运动参数测试 集成多微惯性传感器 便携式路试系统 仿真 道路试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于矿山设备实训手部运动模型的数据手套 被引量：2

12

作者 刘宁宁 《工矿自动化》 北大核心 2019年第11期31-36,共6页

矿山设备实训采用虚拟现实技术互动操作真实性较差,而现有微惯性传感器式数据手套通过优化数据处理算法以减少传感器布置数量导致准确性不高。针对上述问题,在介绍人类手部结构和手部运动力学模型的基础上,分析了矿山设备实训基本动作... 矿山设备实训采用虚拟现实技术互动操作真实性较差,而现有微惯性传感器式数据手套通过优化数据处理算法以减少传感器布置数量导致准确性不高。针对上述问题,在介绍人类手部结构和手部运动力学模型的基础上,分析了矿山设备实训基本动作及运动特点,提出了二指六连杆七自由度矿山设备实训手部运动模型,从而可减少微惯性传感器布置数量;基于四元数法推导了指骨位置及姿态解算算法;开发了基于矿山设备实训手部运动模型的数据手套。在手套腕部固定Tracker追踪器来获得前臂绝对坐标,在手套大拇指和食指处布置微惯性传感器以提供指骨载体坐标,并通过指骨位置及姿态解算获得指骨在导航坐标系的位置及姿态,从而实现虚拟场景手部运动姿态实时重生成。测试结果表明,矿山设备实训基本动作的最大误差为9mm,小于控件最小直径,满足矿山设备实训操作需要。 展开更多

关键词 虚拟现实 数据手套 矿山设备实训 手部运动模型 四元数 微惯性传感器 位置及姿态解算

在线阅读 下载PDF 职称材料