文档介绍：浙江大学信息与电子工程学系
硕士学位论文
高精度电容式微机械加速度计系统的研究与设计
姓名:许乐
申请学位级别:硕士
专业:微电子与固体电子学
指导教师:王跃林;金仲和
20100101
摘要微机械加速度计作为一种用来测量加速度的重要的惯性器件,可以应用于倾斜角、惯性力、冲击及振动等惯性参数的测量,在汽车、消费电子、惯性制导等方面有着广泛的应用前景。电容检测式微机械加速度计因为其具有较高的灵敏度、线性度和稳定性,所以在各种检测形式的加速度计中备受关注。本文针对变面积电容式微机械加速度计,设计了高精度、小量程的单路载波调制型检测电路,同时也简要分析了加速度计表头部分的参数设计对系统分辨率等性能的影响。这些研究内容为高精度、小量程的电容式微机械加速度计表头以及外围信号检测电路的合理设计、参数选择和优化提供了理论依据,对其今后的实用化具有一定的参考意义。本论文的研究工作主要包括以下内容:攵愿呔ǘ取⑿×砍痰牡缛菔轿⒒导铀俣燃疲范诵藕偶觳獾缏贩案。通过对系统噪声性能仿真结果的比较,发现系统的分辨率主要受到信号检测电路的噪声性能限制。若要提高系统的分辨率,则要提高载波的幅度、提高加速度计表头的电容灵敏度以及选择低噪声的运放芯片,并且尽量将系统的增益配置在电路的前级模块中,这些对优化整个系统的分辨率指标具有重要的意义;攵愿呔ǘ取⑿×砍痰牡缛菔轿⒒导铀俣燃疲杓屏说ヂ吩夭ǖ髦菩的数模混合式信号检测电路,主要由模拟检测电路和数字检测电路两个部分组成,并使用疍、疉转换芯片实现模拟系统与数字系统的接口,给出了各个模块详细的设计思路与具体实现方式,并针对高精度的要求提出了抗干扰措施;慰技铀俣燃菩阅苤副瓴馐怨娣抖韵钟械募铀俣燃葡低承阅芙辛瞬试。测试表明,目前的开环加速度计系统在.~段诘氖质涑隽槊舳大约为/窍咝远任闫,室温下臼温约度恍∈蹦诘牧闫嘉.,系统的分辨率为巍蘃锏搅较高的精度。另外,对模拟电路的温度特性进行了简单的测试,结果表明,系统零偏的温度系数约为/℃,在恒温的条件下,系统在一小时内的零漂约为,可见整个系统的零漂性能在恒温条件下可以进一步得到改善。关键词:微机械加速度计,电容检测,高精度浙江大学硕士学位论文Ⅱ
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导师签名:多雠学位论文作者签名:畸。辱、叶哥、浙江大学研究生学位论文独创性声明学位论文版权使用授权书二。幻年日签字日期:劫,妒年;月罗日果,也不包含为获得逝姿盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一./月本学位论文作者完全了解逝婆盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权逝’江苤堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签字日期:保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者签名:
致谢值此论文完成之际,首先要感谢我的导师王跃林教授。王老师在领域有着踏实的理论知识和丰富的实践经验,您以严谨的治学风格、敏锐的科学洞察力、独到的见解和豁达的处世态度给了我很大的启发,激励我顺利完成本论文感谢金仲和教授在我读研期间对我无微不至的关怀和孜孜不倦的教诲,您的悉心指导和严格要求使我受益匪浅,特别是在我个人状态低迷之时,是您的关心与引导在关键时刻为我指明了前进的方向,带我走出了逆境。感谢王昊老师在我学习和工作中给予的大力支持和细心关怀,您帮助我克服了很多困难,鼓舞我认真地面对生活。还要感谢同在浙江大学微电子与光电子研究所的周柯江教授、丁纯副教授、马慧莲副教授、吴昌聚老师、王慧泉老师、骆温明老师和郑阳明老师,你们勤奋踏实的工作态度和严于律己的生活作风是我今后人生道路上的榜样。感谢与我同在课题组的同学——张霞、史元、闫社平、林伟俊、高海源、张斌、胡世昌、朱辉杰,你们刻苦钻研的精神、实事求是的作风、乐观开朗的态度对我有着积极深远的影响。另外还有已经毕业的郑旭东、周晓奇、邱奕文等,他们之前已完成的工作对我有极大的指导作用。同时还要感谢实验室其他小组的同学——杨志怀、常旭、毛慧、任阳、鲍慧强、彭博、张大茂、陈妍、俞旭辉、申越、张顾洪、赵科等同学多年来的友谊和支持,使我的研究生阶段充满了美好的回忆。感谢评阅此文的各位专家评审,谢谢你们提出的宝贵意见与建议。最后要衷心感谢我的家人,你们在我的成长道路上给予我的无私关爱,使我能够全身心地投入到学习和工作中去,你们是我在人生道路上