微機械慣性傳感器檢測平臺的設計與應用(完整版)
【正文】 研究及開發(fā)，投入了大量人力物力，低精度的產(chǎn)品已經(jīng)問世，正在向高精度發(fā)展。：；:；：微機械慣性傳感器檢測平臺的設計與應用摘要：一種用于微機械慣性傳感器研制與開發(fā)的檢測平臺，介紹電容式慣性傳感器微電容信號的檢測原理、該系統(tǒng)的總體結構、各個組成部分的工作原理及自動檢測方法。1 微機械振動陀螺儀的簡要工作原理陀螺系統(tǒng)組成見圖1，它由敏感元件、驅動電路、檢測電路和力反饋電路等組成。根據(jù)陀螺儀的工作原理，整個儀器包括兩大部分：驅動信號發(fā)生部分和表頭的輸出信號檢測部分。 在測量過程中，先將未知電容（CC2）充電至已知電壓Vref，然后讓其放電。當載波頻率在放大器的通頻帶以內時，前置級輸入電阻可忽略不計。但Rf過大為今后電路集成帶來不便。對慣性傳感器施以適當?shù)募钚盘柡?，傳感器的動片即處于振動狀態(tài)，上下極板間的電容發(fā)生周期變化，采用電荷放大器電路將該信號提取出來，經(jīng)交流放大、解調后通過A/D轉換變成數(shù)字量采集到微機中，觀察傳感器的輸出響應，為下一步利用軟件方法分析微機械慣性傳感器的時域、頻域特性打下基礎。所以，設計中采用數(shù)字方法合成模擬波形，其原理見圖6。D/A轉換采用DAC08電流輸出型D/A轉換器。 低通跟蹤濾波器數(shù)字信號發(fā)生器具有控制靈活的優(yōu)點，但是輸出信號不夠平滑，其中會有臺階波。 交流放大器微機械慣性傳感器在施加激勵信號后，即處于振動狀態(tài)。先將信號采樣并存儲其中，然后成組地向主機傳送，從而有效地發(fā)揮了主、從、資源的效率，且設計也相對簡單。這組控制信號使得兩個端口可以像獨立的存儲器一樣使用。本系統(tǒng)使用AT89C51的地址總線來選通RAM的存儲單元，對其進行寫操作，將采樣結果存入相應的單元。軟件的關鍵是單片機控制A/D轉換器和存儲器部分，軟件流程見圖10。解決這個問題的方法有兩個：一種是監(jiān)測busy信號輸出，當檢測到busy信號有效，就使訪問周期拉長，這是從硬件上解決；另一種方法是軟件上保證兩個端口不同時訪問一個單元，即將雙端口RAM進行分塊。主要有雙端口RAM、邏輯控制模塊、A/D轉換器組、計算機接口。采用電荷放大器電路提取出ΔC，此電壓信號仍然很彈，需要進一步放大處理，于是采用圖8所示的交流放大器。本設計中信號
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