小型化高精度數(shù)字式微機械加速度計的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、近年來高精度電容式微機械加速度計成為微機械領(lǐng)域的研究熱點，成果也層出不窮。本論文旨在設(shè)計一款小型化高精度的數(shù)字式三軸加速度計，以滿足導航、航空航天等高端領(lǐng)域的應(yīng)用需求。
　　 論文首先調(diào)研了電容式微機械加速度計的研究進展，介紹了電容式微機械加速度計的理論模型。然后對單路載波調(diào)制型電容檢測電路的噪聲、溫漂以及不對稱性進行了分析。分析結(jié)果表明，檢測電路的噪聲主要來源于電容電壓轉(zhuǎn)換電路，電路的不對稱性不會影響系統(tǒng)線性度，但是增加了額外

2、輸出偏置，并且當不對稱性較大時會影響輸出噪聲。
　　 論文還對敏感元件的非理想特性進行了分析，包括鋁電極間寄生電容對噪聲的惡化，非歐姆接觸對溫漂的惡化以及交叉耦合效應(yīng)對加速度檢測和電容和檢測的影響。
　　 在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了小型化高精度數(shù)字式三軸加速度計。分析了降低采樣率的影響；優(yōu)化了數(shù)字解調(diào)方法；對四種溫度補償電路進行了比較，并且設(shè)計了基于體電阻的溫度補償方案。對小型化加速度計的測試表明，整機功耗小于400mW，1.5