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MEMS加速度计的振荡校对

高性能MEMS加速度计为各种集成惯性测量的应用提供低成本解决方案。具体例子包括:导航和AHRS系统,用于机器健康状况检测的振动监控,基础设施的结构健

振荡校对的来历

振荡校对差错(VRE)是加速度计对沟通振荡(被整流为直流)的呼应,表现为加速度计失调的反常偏移。在倾角计等使用中,这是一个严重差错源,由于加速度计的直流输出是方针信号,失调的任何改动都或许被过错地解读为倾角改变,导致差错一路向下传递,然后引起安全体系误触发、渠道安稳或钻桅对准机制过度补偿等。

VRE高度依赖于加速度计所饱尝的振荡特性曲线,不同使用施加于加速度计的振荡模式会不同,因此VRE或许不同。振荡校对有多种发生机制,本文评论其间的两种。

非对称轨

第一种机制对错对称轨。重力发生一个静态1 g (9.8 m/s2)加速度场,当加速度计灵敏轴竖直对齐时,其丈量规模会有一个偏移。2 g满量程规模的传感器与重力加速度对齐时,将只能丈量1 g峰值振荡,不然呼应会被削波。超越1 g的对称鼓励信号的均匀值将不为零,原因是在饱尝额定1 g加速度的方向上,电平会被削波。

图1.±2 g满量程规模的加速度计由于非对称削波而发生的振荡校对图解

图1中,一个鼓励振荡信号施加于2 g满量程传感器上。当振荡为0.3 g rms(300到600样本之间)时,失调没有可观测的偏移。但是,当振荡为1 g rms(600到1000样本之间)时,VRE约为–100 mg。

VRE可建模为一个切断散布的均匀偏移,受加速度计满量程规模的约束。当传感器在1 g场中饱尝随机振荡时,输入鼓励信号可建模为一个均匀值μ= 1 g且标准差σ= X的正态散布,其间X表明输入振荡起伏均方根值。传感器输出建模为双切断正态散布,输出值下界和上界分别为–R和+R,其间R为传感器的最大规模。此双切断正态散布的均匀值核算如下:

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