【摘 要】
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微型加速度传感器是一种重要的惯性传感器,是惯性组合测量系统的基础元件之一。由于航空航天,各种机器人、工业自动控制、汽车以及玩具、武器装备等领域的迅速发展,对微型加
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微型加速度传感器是一种重要的惯性传感器,是惯性组合测量系统的基础元件之一。由于航空航天,各种机器人、工业自动控制、汽车以及玩具、武器装备等领域的迅速发展,对微型加速度传感器提出了多维、集成化等需求。因而,多维集成化微型加速度传感器是近年来世界各国研究的重点之一。信号获取处理电路是二维微型加速度传感器研制的关键技术之一,本论文在国家自然科学基金的资助下,针对重庆大学微系统研究中心研制的二维电容式加速度传感器进行传感器的信号获取与处理电路的研究。论文在分析硅微加速度传感器、特别是传感器信号处理电路的国内外研究现状的基础上,针对二维电容式加速度传感器信号获取处理的特点,进行该电路关键技术的研究,以期研制出满足传感器实验要求的获取与处理电路。论文主要研究工作是:1.本论文围绕电容式加速度传感器的结构和工作原理进行了比较系统的研究,重点讨论了一维、二维微加速度传感器的结构和工作原理、电学、力学特性等。2.对二维微加速度传感器的信号获得与处理检测电路进行了深入系统的研究,重点分析了检测电路的闭环检测模式。设计了一个以电荷放大器为核心的微小电容检测电路,对各个部分单元电路进行了原理分析和理论计算,并用电路分析软件PSpice10.0对各个单元电路进行了模拟仿真。3.对整个检测电路的各个单元电路进行了调试实验、整体电路的联合调试,并进行系统优化,完成整个检测电路的PCB板设计和装调。对二维微加速度传感器样品进行了测试分析,测试分析了电路的噪声特性,传感器在开环、闭环模式下的特性。最后对微加速度传感器二维输出信号的干扰进行了初步的探讨。
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