MEMS加速度計校正系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著Micro Electronic Mechanical System技術(shù)的發(fā)展，各種傳感器小型化已成為發(fā)展的趨勢。MEMS傳感器是在傳感器小型化的基礎(chǔ)上，又保證了其較高的測量精度，所以它廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域如航空航天、石油測井、汽車電子等等，因此對MEMS傳感器校正方面的研究是非常迫切和必要的。
　　 本文針對MEMS加速度計校正系統(tǒng)進行了幾方面研究，包括校正算法研究、實驗系統(tǒng)平臺的硬件設(shè)計、軟件設(shè)計及上位機軟件設(shè)計，并使用M

2、S9002.DMEMS加速度計完成了系統(tǒng)平臺的調(diào)試工作和校正算法的測試實驗。
　　 首先，本文分析了MEMS加速度計的誤差產(chǎn)生原因，并說明了相應(yīng)的校正方法，提出了針對單軸MEMS加速度計的12參數(shù)自動校正方法，它的理論依據(jù)是：在靜態(tài)條件下，三個正交的微加速度傳感器所受重力的矢量和與地球重力加速度相等。通過獲取任意12個點的測量數(shù)據(jù)，就能在很短的時間內(nèi)通過非線性尋優(yōu)可以計算出12個參數(shù)包括偏移誤差、每個軸的刻度因子和軸間誤差。

3、r>　　 接著，介紹了MEMS加速度計校正系統(tǒng)的設(shè)計方案，系統(tǒng)硬件設(shè)計是基于TI公司TMS320F28335芯片，主頻可達150MHZ，滿足了系統(tǒng)設(shè)計的要求，AD采樣芯片采用的是AD公司的6通道16位的AD7656，在滿足系統(tǒng)設(shè)計精度的同時也滿足了系統(tǒng)實時性的設(shè)計要求。系統(tǒng)的軟件設(shè)計采用模塊式的設(shè)計方法，整個系統(tǒng)程序包括主程序模塊、AD采樣中斷程序模塊、串口中斷程序模塊和定時器中斷程序模塊，它們完成芯片初始化、變量的初始化、A/D采樣

4、、串口通信、采樣數(shù)據(jù)校正計算等功能。
　　 其次，敘述了上位機軟件的設(shè)計方案，包括使用LabWindows/CVI軟件設(shè)計的程序?qū)崿F(xiàn)了測量數(shù)據(jù)的顯示和保存，校正參數(shù)的下載和讀取等功能；使用MATLAB軟件設(shè)計的程序?qū)崿F(xiàn)了自動校正算法校正參數(shù)的計算功能。
　　 最后，對設(shè)計的MEMS加速度計校正系統(tǒng)實驗平臺進行了調(diào)試，并完成了MS9002.D MEMS加速度計的測試實驗。實驗結(jié)果表明：使用新的12參數(shù)自動校正方法的測量精度