检索结果-内蒙古大学图书馆

煤田地质与勘探 2017年第4期45卷 144-148页

作者：燕斌中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710077

矿用随钻轨迹测量系统的工具面向角和倾角通常采用加速度传感器实现测量,然而由于传感器制作工艺、探管机械加工以及装配等因素使得工具面向角和倾角的测量出现误差。为了修正上述系统误差,首先介绍了随钻轨迹测量系统及其工作原理,进... 详细信息

矿用随钻轨迹测量系统的工具面向角和倾角通常采用加速度传感器实现测量,然而由于传感器制作工艺、探管机械加工以及装配等因素使得工具面向角和倾角的测量出现误差。为了修正上述系统误差,首先介绍了随钻轨迹测量系统及其工作原理,进而分析了加速度传感器的误差产生,并建立了mems加速度传感器的误差模型;提出了一种基于三十六位置的加速度标定方法,并对其进行相应的测试。实验结果表明:建立的加速度误差模型在随钻轨迹测量系统中,倾角精度为0.2°,工具面向角精度为0.2°,且倾角和工具面向角之间相互影响较小,能够满足实际煤矿井下钻探工艺的精度需求。

关键词： mems加速度传感器随钻轨迹测量系统三十六位置标定方法误差修正

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mems加速度传感器在强震观测中的应用

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大地测量与地球动力学 2011年第B06期31卷 168-170页

作者：刘钢锋朱威邹彤林强中国地震局地震研究所武汉430071

提出基于mems加速度传感器的强震仪设计方案,并在强震观测中完成了地震加速度数据的采集、触发判断和存储。

关键词： mems加速度传感器地震台站触发判断强震观测地震仪器

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mems加速度传感器的数据采集系统设计

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仪表技术与传感器 2019年第9期 73-76,95页

作者：徐磊房立清李旭霍瑞坤齐子元郭德卿海军工程大学兵器工程学院湖北武汉430000 陆军工程大学石家庄校区火炮工程系河北石家庄050003 陆军工程大学石家庄校区导弹工程系河北石家庄050003

为了准确测量振动物体的振动加速度,为判断机械故障以及物体的工作状态提供可靠的参考指标,利用mems加速度传感器设计一款振动加速度测量采集系统,该系统主要包括加速度测量模块、加速度采集模块以及加速度读取模块,mems技术的运用大大... 详细信息

为了准确测量振动物体的振动加速度,为判断机械故障以及物体的工作状态提供可靠的参考指标,利用mems加速度传感器设计一款振动加速度测量采集系统,该系统主要包括加速度测量模块、加速度采集模块以及加速度读取模块,mems技术的运用大大减小了测量采集系统的体积,数字式的输出提高了测量系统的精度。试验结果表明,该振动加速度测量采集系统可以较为准确地实现振动加速度的测量和采集,可以承受至少100 g的过载冲击。

关键词：振动加速度加速度测量采集 mems加速度传感器

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基于mems加速度传感器的步态识别

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中国惯性技术学报 2017年第3期25卷 304-308,359页

作者：涂斌斌谷丽华揣荣岩许会沈阳工业大学信息科学与工程学院沈阳110870 沈阳大学信息工程学院沈阳110044

针对最小采集约束条件和经历长时间跨度下识别率低的问题,提出一种基于mems加速度传感器的步态识别算法。该算法以右髋部位置采集加速度信号构造多个高斯差分尺度空间,利用局部关键点生成稀疏表示的步态特征位置模板,并采用模板融合来... 详细信息

针对最小采集约束条件和经历长时间跨度下识别率低的问题,提出一种基于mems加速度传感器的步态识别算法。该算法以右髋部位置采集加速度信号构造多个高斯差分尺度空间,利用局部关键点生成稀疏表示的步态特征位置模板,并采用模板融合来有效转换稀疏性步态周期特征,最后利用最近邻算法和投票机制对步态特征进行识别。在公开的含175名测试者的步态加速度数据集上进行测试,实验结果显示识别率为98.67%和认证率为99.89%,并进一步研究了测试集和训练集样本数目对识别效果的影响,验证了特征提取的有效性和稳定性。

关键词： mems加速度传感器关键点稀疏表示模板融合

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mems加速度传感器标定系统软件的设计

MEMS加速度传感器标定系统软件的设计

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作者：邹坤中北大学

学位级别：硕士

随着mems加速度传感器的迅猛发展,mems加速度传感器广泛应用于各行各业。从我们日常使用的手机,游戏手柄,iPad到车载导航仪,安全气囊,甚至许多军事设备都需要用到mems加速度传感器。加速度传感器需要的精度提高,这就需要高效的加速度传... 详细信息

随着mems加速度传感器的迅猛发展,mems加速度传感器广泛应用于各行各业。从我们日常使用的手机,游戏手柄,iPad到车载导航仪,安全气囊,甚至许多军事设备都需要用到mems加速度传感器。加速度传感器需要的精度提高,这就需要高效的加速度传感器标定系统,一个优秀的硬件系统搭建好了,必须有好的mems加速度传感器软件与之交互配合,才能真正满足mems加速度传感器标定的要求。本文来源于863项目“具有环境控制功能的典型微纳传感器多参数批量测试设备研发与应用”。主要介绍了加速度传感器的标定原理和标定系统软件的设计。介绍了温湿振翻转一体化的批量化mems加速度传感器测试平台的使用方法,详细的阐述了翻转测试平台的软件控制部分,通过串口对基于DSP的翻转台控制硬件进行控制,通过定义数据帧格式,区分不同指令的不同控制行为和完成对倾角传感器的角度显示等操作。根据重力场八位置法的加速度传感器静态标定的方法的需求,引入了倾角传感器显示控制模块,介绍了角度的显示,角度精度和通过显示的数据闭环的控制翻转测试平台进行微调。最后根据传感器动静态标定方法的要求,阐述了数据采集原理、存储方式以及静态动态数据的分析方法,即都使用了最小二乘法进行线性拟合,求出最佳的灵敏度和线性度。在动态数据分析中还提供了原始数据波形显示与示波器进行对比,验证了采集软件的精确性。对固定加速度下的扫频实验数据进行了分析。最终完成了加速度传感器标定系统软件的设计。

关键词： mems加速度传感器标定控制软件数据采集数据处理

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mems加速度传感器性能退化研究与可靠性分析

MEMS加速度传感器性能退化研究与可靠性分析

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作者：刘俊作电子科技大学

学位级别：硕士

微电子机械系统(mems)是将微敏感器、执行器以及相关的控制电路集成到一起的微型电子机械系统。随着mems的迅猛发展,mems的性能不断提升,其可靠性也越来越受到重视。mems器件种类繁多,其结构复杂多样,工作环境极端恶劣,存在着气密性退... 详细信息

微电子机械系统(mems)是将微敏感器、执行器以及相关的控制电路集成到一起的微型电子机械系统。随着mems的迅猛发展,mems的性能不断提升,其可靠性也越来越受到重视。mems器件种类繁多,其结构复杂多样,工作环境极端恶劣,存在着气密性退化、疲劳、腐蚀等问题,这为其可靠性研究带来了很大挑战,制约了mems的发展。鉴于此,本文以典型mems产品—mems电容式加速度传感器作为研究对象,研究mems加速度传感器性能退化与可靠性分析方法,为提高mems可靠性、推动mems技术发展提供理论支撑。本文主要包括以下研究内容:(1)介绍mems加速度传感器的结构及工作原理;分析mems加速度传感器的失效模式及失效机理,确定敏感结构裂纹扩展以及封装气密性退化为本文主要针对的mems加速度传感器失效模式;阐述性能退化研究的相关方法及理论,为mems加速度传感器性能退化研究提供理论基础。(2)基于威布尔型退化量分布模型和有限元分析方法对mems加速度传感器封装气密性退化进行研究。通过分析mems加速度传感器的结构及封装原理,将腔体内水汽含量作为mems气密性的性能退化指标;采用COMSOL软件,建立mems加速度传感器的气密性退化仿真模型;基于威布尔型退化量分布模型进行气密性退化研究,建立传感器气密性退化模型,并进一步对其进行可靠性分析,计算得到其可靠度。(3)基于Gamma随机过程和有限元分析方法对mems加速度传感器敏感结构裂纹扩展进行研究。分析硅微薄膜在静态载荷以及动态载荷下mems加速度传感器敏感结构的疲劳裂纹扩展机理,确定疲劳裂纹扩展所导致的mems加速度传感器的两种主要失效模式:折叠梁裂纹扩展断裂和测量误差过大;将硅微结构裂纹扩展理论引入到mems加速度传感器敏感结构裂纹扩展中,并结合COMSOL软件建立疲劳裂纹扩展仿真模型以及测量误差仿真模型;根据仿真得到的裂纹扩展以及测量误差数据的特点,采用Gamma过程分别对两种失效模式进行性能退化建模,进一步推导mems加速度传感器可靠度。(4)基于Copula理论对mems加速度传感器进行多失效模式相关下的可靠性分析。采用二元Clayton Copula函数,对气密性退化失效、硅微折叠梁裂纹扩展断裂以及测量误差过大三种失效模式两两之间相关下的mems加速度传感器可靠性进行分析;进一步采用三元Clayton Copula函数,对这三种失效模式相关下的mems加速度传感器的可靠性进行分析。

关键词： mems加速度传感器气密性退化裂纹扩展可靠性分析 Copula

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mems加速度传感器及其调理电路测试技术研究

MEMS加速度传感器及其调理电路测试技术研究

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作者：张寒苏州大学

学位级别：硕士

mems（Micro-electro-mechanical Systems，微机电系统）加速度传感器是新一代地震检波器的核心部件，它主要由mems传感器件、ASIC（Application SpecifiedIntegrated Circuits，专用集成电路）读出电路等组成，可实现高灵敏度的地震波... 详细信息

mems（Micro-electro-mechanical Systems，微机电系统）加速度传感器是新一代地震检波器的核心部件，它主要由mems传感器件、ASIC（Application SpecifiedIntegrated Circuits，专用集成电路）读出电路等组成，可实现高灵敏度的地震波检测。本文依托国家科技重大专项，围绕“十二五”专项专题里的研究任务，对mems加速度传感器及其读出电路ASIC的测试技术进行了研究。主要研究工作和成果如下：（1） mems加速度传感器的重力场标定：以二阶非线性系数最小为标准对mems加速度传感器进行了重力场标定，并测试了加速度传感器的静态偏差、灵敏度和灵敏度温度系数。（2） mems加速度传感器系统噪声测试：分别测试了模拟闭环加速度传感器和数字闭环加速度传感器的系统噪声，测试模拟闭环加速度传感器系统噪声时采用放大噪声的方法提高了测试的准确性。（3） mems加速度传感器参考电压噪声测试及改进：分析了数字加速度传感器的噪声源，用计算和仿真的方法证实mems器件的布朗噪声和量化噪声不是主要噪声源。提出了测试极低电压噪声的方案，并对ASIC中的参考电压进行了噪声测试。用滤波的方法降低了参考电压噪声，并进行系统噪声测试，从而证实了参考电压噪声是数字加速度传感器的主要噪声源之一。（4）环路滤波器参数测试：提出了环路滤波器系数的测试方法，对比例微分器（PD）和积分器进行了测试。本文研究的结果对mems加速度传感器中ASIC的设计改进提供了重要依据，保证了重大专项项目的顺利实施。

关键词： mems加速度传感器 ASIC读出电路噪声测试

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基于磁阻和mems加速度传感器的电子罗盘设计及应用

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兵工学报 2008年第2期29卷 244-248页

作者：刘武发蒋蓁龚振邦郑州大学机械工程学院河南郑州450001 上海大学机电工程与自动化学院上海200072

在简单介绍了姿态角和地磁场的基础上,分析了电子罗盘工作原理,设计了基于磁阻传感器、mems加速度传感器及SoC(System on Chip)MCU的电子罗盘。根据其构成的主要器件,分析、补偿和计算了系统误差。该电子罗盘具有体积小、重量轻、功耗... 详细信息

在简单介绍了姿态角和地磁场的基础上,分析了电子罗盘工作原理,设计了基于磁阻传感器、mems加速度传感器及SoC(System on Chip)MCU的电子罗盘。根据其构成的主要器件,分析、补偿和计算了系统误差。该电子罗盘具有体积小、重量轻、功耗低、价格低和精度高等优点。试验结果表明其能够很好地用于微型和超小型飞行器的姿态控制与导航。

关键词：飞行器控制导航技术姿态角地磁场磁阻传感器 mems加速度传感器电子罗盘

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mems加速度传感器低温及总剂量效应仿真研究

MEMS加速度传感器低温及总剂量效应仿真研究

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作者：秦丹丹哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

在航天器小型化的大趋势下,mems惯性器件的航天应用显得尤为重要。而目前我国mems惯性器件的空间环境适应性研究明显滞后,无法满足后续机型的高可靠性和长寿命要求。因此,研究mems惯性器件的空间环境效应以保障其在轨长寿命和高可靠运... 详细信息

在航天器小型化的大趋势下,mems惯性器件的航天应用显得尤为重要。而目前我国mems惯性器件的空间环境适应性研究明显滞后,无法满足后续机型的高可靠性和长寿命要求。因此,研究mems惯性器件的空间环境效应以保障其在轨长寿命和高可靠运行就显得尤为重要。本文基于静电式mems加速度传感器开展空间极低温环境及总剂量辐照效应仿真研究工作,通过软件仿真分析对加速度传感器在不同极端温度及辐照损伤条件下做出相应的仿真分析和讨论,最后辅助试验验证总结其影响规律。基于COMSOL仿真软件,对mems加速度计进行仿真建模,研究了稳态下位移和感测电压与加速度成线性关系,与理论结果吻合。并优化关键微结构-梳齿和悬臂梁的参数,当梳齿间隙为2.0μm时,零位最小,此时的精度最高。对加速度计进行模态和动态响应分析,其中前两阶模态起主要作用。为保证传感器正常工作,通过计算获得加速度计的工作频率为0-80921Hz。最后基于多晶硅材料,对传感器进行量程分析,确定最大工作加速度必须小于700 g;玻璃盖和质量块之间的位移应小于0.95 μm,以确保达到过载保护。基于COMSOL和TCAD仿真软件,研究了在极低温环境及总剂量辐照环境下mems加速度传感器的器件特性,随着温度降低,位移大小呈线性增加,电势在低温环境下没有变化,这与试验结果电容值变化不大而阻抗波动较大相吻合。mems传感器的模态分析和动态特性没有明显变化。并针对加速度传感器的微结构在极低温条件下共振频率随温度变化的特征进行了仿真分析,微悬臂梁在低温条件下共振频率的变化是由材料的弹性模量的变化引起的,特征频率随温度T的降低而变大,杨氏模量随温度的变化可以用公式E=160 ×(1-0.0001 ×(T-293.15))表示。基于TCAD辐照环境下仿真分析可以看出少子浓度随辐照剂量的增加而增大,表面附近载流子浓度的变化会在表面区域局部改变杨氏模量,从而导致谐振频率发生变化。对悬臂梁的频域特性进行分析,随着杨氏模量的降低,特征频率降低,且呈线性分布。

关键词： mems加速度传感器 COMSOL仿真低温效应总剂量效应

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mems加速度传感器信号处理电路设计

MEMS加速度传感器信号处理电路设计

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作者：杨柳湘潭大学

学位级别：硕士

mems(Microelectromechanical Systems)加速度传感器是mems器件中重要的一类,有着广泛的应用,如汽车的安全性和稳定性、生物医学应用、石油和天然气勘探以及电脑配件等。石油勘探最常用的方法之一就是地震勘探,在地震检测领域,与常规检... 详细信息

mems(Microelectromechanical Systems)加速度传感器是mems器件中重要的一类,有着广泛的应用,如汽车的安全性和稳定性、生物医学应用、石油和天然气勘探以及电脑配件等。石油勘探最常用的方法之一就是地震勘探,在地震检测领域,与常规检波器相比,利用mems技术实现的检波器具有更好的线性度和动态范围,且具有更高的灵敏度等特点,成为目前发展主流。mems检波器主要包括电容加速度传感器和信号检测专用集成电路芯片(Application Specific Integrated Chip,ASIC)。mems传感器信号处理电路主要用来检测mems电容传感器敏感质量块所受到的加速度,并将其转换成电压信号。本文主要从mems电容加速度传感器电容检测原理出发,针对目前研究存在的加速度计线性度低等缺陷,结合CMOS工艺特点和已有的研究基础,提出了二阶模拟闭环力平衡反馈模式下开关电容电路检测方案。其读出电路主要包括电容补偿阵列、参考源、多相时钟、全差分开关电容电路、RC低通滤波和仪表放大器等。其中,全差分开关电容电路采用相关双采样技术消除失调,仪表放大器采用三运放结构,对差分信号进行单端输出,具有噪声小、精度高等特点。基于旺宏L50W 0.5μm工艺,针对该力平衡反馈模式对系统进行了时序设计,完成了读出电路设计分析与仿真验证、版图设计与后仿真验证及其流片。本文针对野外勘探ESD(Electrostatic Discharge)防护要求更为严苛,以及高压ESD防护高触发、低维持的难点,对读出电路进行全芯片ESD防护设计,芯片的I/O端口采用互补式的栅极耦合技术的PMOS和NMOS,电源端口采用栅极耦合技术的NMOS,有效提高了芯片的ESD防护等级。整体芯片前后仿验证均表明该系统具有线性度高、噪声和失调低等特点,并在旺宏L50W 0.5μm工艺下进行流片。

关键词： mems加速度传感器全差分运放相关双采样技术仪表放大器 ESD

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