【摘 要】
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采用MEMS技术制成的加速度计具有体积小、集成度高、可靠性高等优点而获得广泛的关注和研究。本文针对采用MEMS技术制成的三明治加速度计的接口电路进行了研究,提出了基于ARM
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采用MEMS技术制成的加速度计具有体积小、集成度高、可靠性高等优点而获得广泛的关注和研究。本文针对采用MEMS技术制成的三明治加速度计的接口电路进行了研究,提出了基于ARM的电容式加速度计脉冲宽度调制信号(PWM)闭环反馈接口电路。本文的研究工作主要包括以下内容:1、针对三明治式电容加速度计的物理模型和电学模型进行了研究和分析,理解了差分电容加速度计的检测原理。在此基础上对比分析了三明治电容加速度计开环检测接口电路和闭环检测接口电路。2、分析了闭环反馈三明治加速度计的整体系统模型,然后对三明治加速度计的闭环力反馈模型进行了分析;接着基于SIMULINK工具创建了电容式加速度计PWM闭环反馈接口电路的仿真模型,得到了比较理想的仿真结果,验证了方案的可行性。3、设计和制作了电容式加速度计PWM闭环反馈接口电路,其主要由电容电压变换电路、采样保持电路、基于ARMCortex-M3内核的STM32微控制器模块和反馈控制回路组成,并通过PID控制算法进行了反馈控制。4、对设计制作的PCB板级电路进行了测试。该电容式加速度计闭环接口电路的输出形式为不同占空比的PWM波以及滤波后的直流电压,它输出的PWM占空比变化量为1 6.9%/g,灵敏度为1.05V/g。
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