基于谐振频率的微机械加速度计温度补偿方法

发布时间：2017-12-26 11:32

本文关键词：基于谐振频率的微机械加速度计温度补偿方法　出处：《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》2015年07期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：针对硅基微机械加速度计零偏往往随温度改变而漂移的问题,设计了一种新型的温度补偿电路.通过理论研究和实验测试,发现微机械加速度计谐振频率与温度呈现非常好的线性关系.谐振频率与表头弹性梁的弹性系数的二次方根呈正比关系,而温度对于弹性系数的影响主要有3方面:弹性模量随温度的改变、机械热膨胀和热应力.通过Matlab数值仿真的方法,仿真和模拟了加速度计表头固有谐振频率与温度的关系,该仿真结果与实验测试结果符合得很好.基于以上分析,提出了一种新型温度补偿电路,通过在FPGA中设计数字锁相环模块实时检测和跟踪加速度计当前温度下的谐振频率值作为温度信号,进而补偿系统零偏输出.结果表明:在-30~60,℃全温度范围内,补偿后系统温漂峰峰值由初始的541.8,mg降低到46.0,mg,满足了工程应用需求.
【作者单位】：浙江大学微小卫星研究中心;
【基金】：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2012QNA4021) 浙江省自然科学基金资助项目(Q13F040001)
【分类号】：TH824.4
【正文快照】： 环境温度会对MEMS惯性传感器产生重要的影响[1].通常有两种方法来保证其温度特性稳定:一是严格控制传感器的工作温度,二是研究温度与传感器输出信号间的数学模型,采用公式拟合或模型估计的方法建立相应数学表达式,进而采用硬件或软件的方法进行实时的温度补偿[2].第1种方法由

【参考文献】