基于模糊神经网络的石英加速度计的温度控制

提出了基于模糊神经网络的石英加速度计的温度控制系统.该系统包括模糊神经网络的温度控制软件设计和基于数字信号处理器和可编程逻辑器件(DSP+ FPGA)硬件开发平台的电路设计.模糊神经网络的反向学习过程采用离线学习方法在matlab7.0中进行;根据所设置的样本点对网络参数进行训练,然后把参数训练好的模糊控制程序写入温度控制单元DSP6713中,实现系统的温度控制.实验结果表明,该系统具有响应速度快,稳定性好,控制精度高等优点,其温度控制精度达到0.2℃,满足系统的实际应用要求.     

双悬梁光纤布拉格光栅低频加速度传感器

为了实现光纤布拉格光栅（FHG）加速度信号的准确测量,提出了一种新颖的双悬梁FBG加速度传感器。设计了传感器的结构及封装方法,理论分析了传感器的工作原理。实验研究了传感器的线性响应、温度响应、共振频率和方向抗干扰特性,结果表明,传感器的加速度响应灵敏度为7．81pm／m／s2,相对误差为2．62％,加速度与波长具有较好...     

MEMS高g加速度传感器高过载能力的优化研究

设计的MEMS高g加速度传感器抗高过载能力差,将导致在冲击等恶劣环境中应用时结构易破坏。本文通过分析传感器结构对其抗过载能力的影响,及在高冲击测试中传感器结构损坏情况的统计,提出了一种新颖的优化高g加速度传感器抗高过载能力的方法。该方法是在结构最易断裂的梁根部和端部添加倒角,以分散在冲击作用下传感器结构这些部位受到的应力,进而提高加速度传感器的高过载能力,并从理论仿真分析了该方法的可行性。最后利用Hopkinson杆测试方法对优化前后的加速度传感器进行冲击测试,测试结果表明,加速度计的抗高过载能力从180,000 g提高到240,000g,说明该优化方法显著,明显提高了该类加速度传感器的抗高过载能力,设计的加速度传感器达到了较理想的抗高过载能力。     

捷联惯导系统加速度计采集电路设计

为提高电路的稳定性,根据电流积分型I/F转换电路的电荷平衡原理,设计了一个基于动态自动校零运放ICL7650的加速度计采集电路.由于该运放的自动校零功能,使电路本身能够对零位和漂移进行自校正.介绍了采集电路的各个功能模块具体实现方案,对各器件的选型和参数确定做出详细的分析.着重介绍了恒流源的重要性和实现方法.经测试证明...     

EMC材料特性对MEMS加速度计封装可靠性的影响

采用有限元法分析了EMC(环氧模塑封材料)材料特性对MEMS(微电子机械系统)加速度计封装可靠性的影响.使用有限元软件ANSYS分别模拟了加速度计的输出电压、悬臂梁的挠度以及加速度计芯片的等效应力在温度循环载荷下的变化情况.结果发现,EMC的材料模式不同,MEMS加速度计的性能有明显差异.在使用EMC温度相关弹性模式和...     

一种用于MEMS电容式加速度计的116dB动态范围CMOS读出电路

A high stability in-circuit reprogrammable technique control system for a capacitive MEMS accelerometer is presented. Modulation and demodulation are used to separate the signal from the low frequency noise. A low-noise low-offset charge integrator is employed in this circuit to implement a capacitance-to-voltage converter and minimize the noise and offset. The application-specific integrated circuit （ASIC） is fabricated in a 0.5 /μm one-ploy three-metal CMOS process. The measured results of the proposed circuit show that the noise floor of the ASIC is -116 dBV, the sensitivity of the accelerometer is 66 mV/g with a nonlinearity of 0.5%. The chip occupies 3.5×2.5 mm2 and the current is 3.5 mA.     

MEMS压阻式三轴加速度传感器的双路循环电桥检测法

A cycle bridge detection method, which uses a piezoresistive triaxial accelerometer, has been described innovatively. This method just uses eight resistors to form a cycle detection bridge, which can detect the signal of the three directions for real time. It breaks the law of the ordinary independent Wheatstone bridge detection method, which uses at least 12 resistors and each four resistors connected as a Wheatstone bridge to detect the output signal from a specific direction. In order to verify the feasibility of this method, the modeling and simulating of the sensor structure have been conducted by ANSYS, then the dual cycle bridge detection method and independent Wheatstone bridge detection method are compared, the result shows that the former method can improve the sensitivity of the sensor effectively. The sensitivity of the x, y-axis used in the former method is two times that of the sensor used in the latter method, and the sensitivity of the z-axis is four times. At the same time, it can also reduce the cross-axis coupling degree of the sensor used in the dual cycle bridge detection method. In addition, a signal amplifier circuit and adder circuit have been provided, Finally, the test result of the ＂eight-beams/mass＂ triaxial accelerometer, which is based on the dual cycle bridge detection method and the related circuits, have been provided. The results of the test and the theoretical analysis are consistent, on the whole.     

基于转动支承梁式的光纤光栅低频加速度传感器

为了实现低频振动的高灵敏度测量,设计了一种基于转动支撑梁的新型光纤布拉格光栅加速度计。 通过分析其振动 模型和 MATLAB 数值计算,优化了传感器的结构参数,设计传感器理论灵敏度为 1 725 pm / g,固有频率为 68. 4 Hz。 同时通 过 COMSOL 模拟分析传感器的动态特性,其模拟结果与理论分析吻合。 频响特性和幅值特性实验结果表明光纤光栅加速度 计在加速度 0 ~ 2 g、工作频率 0. 5 ~ 20 Hz 的范围内,传感器加速度特性曲线呈现良好线性关系,灵敏度高达 1 495. 2 pm / g,重 复性良好。 该传感器结构简单紧凑,轴承结构有效减少悬臂梁振动过程中的弹性能耗,可显著提高其灵敏度,能够实现低频 振动信号的探测。     

高g值加速度传感器频率校准特性的研究

采用冲击比较校准的方法对高g值压电加速度传感器进行频率校准，将标准传感器的输出作为被校传感器的输入．被校传感器的输出作为输出，根据输入输出关系得到被校传感器的传递函数，进而得到传感器的频响特性。     

一种高分辨率电容微加速度计的设计研究

分析了影响加速度计分辨率的因素,在此基础上,通过采用深度反应离子刻蚀工艺获得大的敏感质量和小的电极间隙、采用电容变化量比枝齿梳状敏感结构大一倍的直齿梳状敏感结构和利用静电负刚度来降低结构的刚度等措施提高器件分辨率。最后给出了一种新的设计方案,叙述了其工作原理并分析了影响其闭环灵敏度的因素。