加速度计数字闭环检测电路噪声研究
为了解决当前数字闭环石英柔性加速度计(DCLA)测量精度及其理论极限精度存在一个数量级的问题,进行DCLA闭环检测电路噪声分析。建立闭环系统误差模型,采用逐级噪声检测方法构建基于噪声分离的开环噪声测试平台。确定差分电容检测链路(C/V)是影响系统精度的主要因素。在此基础上,测试改进的测试原型的偏差稳定性,并对测试结果进行Allan方差分析。实验结果表明,改进的DCLA系统的准确度从65.49μg提高到12.24μg,与理论精度基本一致。充分验证了理论分析方法的正确性,为进一步完善和优化数字闭环加速度计系统提供了指导和依据。
数字闭环;石英加速度计;检测电路;噪声分析。
加速度计具有精度高,长期稳定,体积小,结构简单等优点。它在各种惯性导航,加速度计那家好,制导,测量和控制领域中发挥着重要作用。传统的石英柔性加速度计一般采用模拟伺服电路,输出为模拟信号。需要开环模数转换电路来为导航计算机提供数字信息,并且在转换过程中不可避免地会发生精度损失并随着时间累积。目前,两轴加速度计,国内学者对石英柔性加速度计的研究主要集中在仪表元件和模数转换电路(I/F,V/F,A/D)的改进上。尽管I/F和V/F方案可以实现更高的转换精度,但频率测量芯片的使用决定了系统的转换速率不快且成本高;对于A/D转换方案,系统转换精度受芯片数量的限制,特别是在信号较小的情况下,系统转换误差较大。可以看出,模拟石英柔性加速度计对所用器件的依赖性很大,双轴加速度计型号,难以解决精度损失的问题。
本文提出的基于数字闭环方案的石英柔性加速度计可以直接输出数字量。从理论上讲,加速度计,开环模数转换不会造成精度损失,并且由于使用了模拟电流反馈,因此可以避免脉冲引起的增加。加速度计具有抗干扰能力强,可靠性高,可控性强等优点,具有广阔的应用前景。
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加速度计是直接安装在振动物体表面(或内部)的小型设备。它们包含一个小块,由像弹簧一样操作的柔性部件悬挂。当加速度计移动时,小质量将成比例地偏转加速度。可以使用各种传感技术来测量质量的偏转量。由于质量和弹簧力是已知的,挠曲量很容易转换成加速度值。加速度计可以提供一个或多个轴的加速度信息。石英挠性加速度计可应用于各种线加速度、振动加速度的测量,经转换后可应用于速度、距离、角速度、角位移等参数测量,廊坊市航新仪器仪表有限公司加速度计具有优良的长期稳定性、重复性、启动性能、环境适应性及可靠性高等特点。加速度计产品既可用于静态测试也可以用于动态测试,也是一款标准的振动传感器。公司产品广泛应用于航空、航天、船舶等领域和石油勘探、高铁、物探、桥梁、堤坝等民用领域,并以质量优良、性能可靠、高性价比等特点深受顾客的好评,在***有良好的***和信誉度。