MEMS加速度计校正系统研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:regelus
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着Micro Electronic Mechanical System技术的发展,各种传感器小型化已成为发展的趋势。MEMS传感器是在传感器小型化的基础上,又保证了其较高的测量精度,所以它广泛应用于很多领域如航空航天、石油测井、汽车电子等等,因此对MEMS传感器校正方面的研究是非常迫切和必要的。   本文针对MEMS加速度计校正系统进行了几方面研究,包括校正算法研究、实验系统平台的硬件设计、软件设计及上位机软件设计,并使用MS9002.DMEMS加速度计完成了系统平台的调试工作和校正算法的测试实验。   首先,本文分析了MEMS加速度计的误差产生原因,并说明了相应的校正方法,提出了针对单轴MEMS加速度计的12参数自动校正方法,它的理论依据是:在静态条件下,三个正交的微加速度传感器所受重力的矢量和与地球重力加速度相等。通过获取任意12个点的测量数据,就能在很短的时间内通过非线性寻优可以计算出12个参数包括偏移误差、每个轴的刻度因子和轴间误差。   接着,介绍了MEMS加速度计校正系统的设计方案,系统硬件设计是基于TI公司TMS320F28335芯片,主频可达150MHZ,满足了系统设计的要求,AD采样芯片采用的是AD公司的6通道16位的AD7656,在满足系统设计精度的同时也满足了系统实时性的设计要求。系统的软件设计采用模块式的设计方法,整个系统程序包括主程序模块、AD采样中断程序模块、串口中断程序模块和定时器中断程序模块,它们完成芯片初始化、变量的初始化、A/D采样、串口通信、采样数据校正计算等功能。   其次,叙述了上位机软件的设计方案,包括使用LabWindows/CVI软件设计的程序实现了测量数据的显示和保存,校正参数的下载和读取等功能;使用MATLAB软件设计的程序实现了自动校正算法校正参数的计算功能。   最后,对设计的MEMS加速度计校正系统实验平台进行了调试,并完成了MS9002.D MEMS加速度计的测试实验。实验结果表明:使用新的12参数自动校正方法的测量精度大于使用传统6参数校正方法。   本文提出了一种新颖的针对于单轴MEMS自动校正算法,它的优点是在增加测量精度的同时不受环境和设备精度的影响,这种方法具有一定的创新性。
其他文献
单阶段多产品批处理过程是化学工业中常见的生产线之一,具有设备处理柔性、批量有限性和不可忽略的产品切换成本等特点,使得其调度比一般生产调度更难以处理。近20年来,它的短期
现代测控系统中,传感器是人类获取信息的源泉和基础,其可靠性与获取信息准确性的重要程度不言而喻。传感器种类繁多,至今出现的故障预测方法大都具有很强的针对性,为此,本文提出一
电动伺服加载系统是飞行模拟器的重要组成部分,它可以在地面实时模拟飞行器在空中航行时的操纵力的感觉,因为飞机在空气中航行的时候,受到大气,风力,高度等气动因素的影响,在
进入21世纪,我国嵌入式技术进入了一个高速发展的时期。嵌入式的测控终端是自动化测控系统中非常重要的设备之一。目前我国已经使用的集成到安全监控中的测控设备大部分来自
燃料电池汽车的核心部件是燃料电池发动机系统,为了提高燃料电池发动机系统的使用寿命、稳定性,降低燃料电池系统的成本,需要对燃料电池发动机控制系统进行合理的设计,并对其各个
随着现代地理信息系统(Geographic Information System,GIS)和计算机科学的发展,GIS已经逐渐成为一门相当成熟的技术,并且得到了极广泛的应用,逐步影响着人们生活的各个领域。把
为了解决原船舶运动半物理仿真系统中存在着的系统可扩展性和实时性等方面的问题,采用了目前较流行的实时性嵌入式操作系统VxWorks作为其操作系统的平台,并在原有系统的基础
在造纸工业过程中,黑液波美度是碱回收工段的重要参数。目前主要采用人工离线测量和在线软测量,人工离线测量严重影响生产自动化程度和企业生产效率;软测量技术为一种间接测
手机上的维吾尔文输入法的成功开发和投入使用解决了维吾尔族用户由于语言、文字差异造成的通讯困难等问题,维吾尔语短信的使用率也随之大大的提高。随着用维吾尔文发送短信的
近年来,随着经济的持续快速发展,能源与环境问题越来越突出,燃料电池作为一种新型环保能源,越来越受到人们的重视。质子交换膜燃料电池清洁环保、节能高效,可为机器人电源提供一种