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文档简介

1、2007 多晶硅是许多单晶(晶粒)的聚合物.这些晶粒排列无序,不同的晶粒有不同的单晶取向,每一单晶内部具有单晶的特性. 非晶硅由于具有许多晶体材料难以得到的特性,多用于制作温度传感器,光电器件和光电式传感器等. 硅蓝宝石材料是一种在蓝宝石衬底上应用外延生长技术形成的硅薄膜.由于衬底是绝缘体,可以实现元件之间的分离,且寄生电容量小.硅蓝宝石制成的传感器可以用于高达300C的温度条件. 除了硅材料以外,在微传感器中应用较多的材料还有:化学物半导体材料,石英晶体材料,熔凝石英材料,精密陶瓷材料,压电陶瓷材料,薄膜材料,形状记忆合金材料,智能材料和复合材料等.200720072007常用的微加工技术

2、加工工艺是微传感器及MEMS技术中的重要组成部分,也是最为活跃的部分。由于微传感器涉及面很广,采用的材料品种很多,加工方法也是五花八门,并且发展速度很快,原来的加工方法不断改进,新的加工方法不断产生。硅的刻蚀(腐蚀)技术1. 化学刻蚀2. 离子刻蚀3. 自停止刻蚀表面膜的加工工艺1.厚膜工艺2.薄膜工艺 2007硅的平面微加工工艺 平面微加工工艺所涉及的基本技术有薄膜制备、光刻和刻蚀。三维结构的微加工工艺 三维结构的微加工可以通过平面工艺结合牺牲层技术实现,也可以利用LIGA(或SU-8)光刻胶实现。 LIGA是3个德文单词的缩写,即Lithographie(平版印刷)、Galvanoform

3、ung(电镀)、Abformung(烧铸)。LIGA技术最早的运用是1982年由前西德提出的,随后得到不断的完善,并与表面微机械加工技术相并列,成为开展MEMS领域研究的重要技术。 推荐阅读Gardner J W,Varadan V K,Awadelkarim O O.Microsensors,MEMS,and smart devices(微传感器、微机电系统和灵巧器件). 北京:清华大学出版社,2004.320072007 微传感器中至关重要的微弱信号问题不仅仅体现在检测上,也体现在所需加载到敏感结构上的输入激励信号方面.由于敏感结构尺寸的微小性,输入激励信号应当严格控制,稍微偏大就将使传感

4、器敏感结构的工作性能变坏,使其不能正常工作,甚至使其永久损坏. 另一方面,如果加载到敏感结构上的输入激励信号过于弱小,将不能获得较理想的敏感特性.因此根据应用背景,设计选择合理的输入激励信号并实施严格的控制,也是实现微传感器必须要解决好的关键问题之一.2007电阻的检测 对于以电阻值变化为特征的微传感器,检测电路需要满足两项基本要求:第一,电阻的变化本身不能提供信号输出,因此电路必须为微传感器电阻提供驱动电压或电流以获得输出信号。第二,由于电流通过电阻时会产生热量,因此驱动电压或电流的设计必须充分考虑到微传感器的自热。此外,对于如气敏微传感器以及电导率微传感器,有时还需要考虑尽可能避免电极极化

5、带来的影响。2007200720072007200720072007电容的检测 电容检测电路是将电容的变化量转换为电压、频率、脉冲宽度等参量的变化。检测电路的形式可以非常简单。例如,利用数字电路中的反相器,将微传感器电容作为RC振动器中的电容元件,即可将电容量转换为频率量输出。这种检测电路成本低廉,调试容易,与CMOS电路加工工艺兼容,因此常见于一些精度要求不高的场合。然而,简单的检测电路一般容易受到漏电阻或寄生电容的影响,且对于一些电容变化量非常小的微传感器不适用,因此应用范围有限。在电容微传感器中,常见的电容变化范围一般在0.110pF,对检测电路的分辨率要求一般要到fF的量级。因此检测电

6、路必须要有高灵敏度及低漂移特性。2007 电容微传感器的阻抗与激励频率有关.低频时,电容微传感器呈电阻特性。高频时,电容微传感器呈电容和电感特性。因此,在实际微传感器设计中,选择适当的激励频率是非常重要的。 从电容检测的角度来看,激励频率越高,电容所对应的容抗就越低,对检测电路输入阻抗的要求也就低,因此激励频率要足够高。然而,过高的激励频率对检测电路的设计要求也高,电路的功耗也比低频时大,因此激励频率应选择一个适中的值。 一般讲,激励频率至少要高到足以避免与电源电压中的杂波发生耦合,对于需要进行动态测量的情况,激励频率还需要保证微传感器有足够的带宽。对于大多数电容微传感器,50kHz已经足够了

7、。从实用角度来看,CMOS开关电路在100kHz以下具有很好的性能,超过这一频率的检测电路设计起来难度要大一些。2007 实际上,大部分电容微传感器工作在比较低的频率。并联式及串联式等效电路都可以采用,不过一般会忽略串联电感。在激励信号为单频率时,两种模型都可准确反映微传感器探头的电气性质。一般讲,由于在直流情况下总是有泄漏电流的存在,因此采用并联模型的时候多一些。当激励频率低到两极版间总的漏电阻与容抗相近时,必须考虑其分路作用对系统总灵敏度的影响,它将使灵敏度下降。 激励信号的波形对于检测电路的设计也很重要。微传感器中常用的激励信号波形为方波或梯形波。对于需要采用电阻反馈放大环节的检测电路,

8、采用三角波作为激励信号可使电路简化。采用正弦波作为激励信号的检测精度最高,尤其是在高频时是首选电路,但设计难度及电路功耗也高。 由于方波为多谐波,采用方波作为激励信号所导致的输出响应带宽会比激励信号的频率高10倍以上。其它波形所得到的输出响应带宽一般为激励频率的1/2或1/3。2007 采用连续的正弦波作为激励信号时,一般需要采用同步解调电路进行检测。这种电路的检测精度高,且抵抗其它频率成分干扰的能力强。 目前的文献中报道了大量的电容测量电路,如各种振荡器、电桥、充/放电电路等。理想的电容微传感器电路需要满足如下几个方面的要求:(1)低漂移(2)高而稳定的灵敏度(3)低温漂(4)对分布电容不敏

9、感(5)工作频率范围与通用电路器件兼容性好(6)由于泄漏效应导致的与敏感电容并联的泄漏电阻抗小(7)对外界电场的干扰不敏感(8)电路复杂性低(9)微传感器制作成本低2007200720072007200720072007200720072007200720072007意法半导体公司研制的微小型意法半导体公司研制的微小型LIS3LLIS3L三轴集成加速度计三轴集成加速度计整体尺寸:整体尺寸:5mm5mm5mm5mm1.5mm1.5mm量程:量程:2g/6g2g/6g可选可选 抗过载:抗过载:10000g10000g 2007美国美国ADI公司采用的公司采用的3轴低功耗加速度计产品轴低功耗加速度计

10、产品ADXL330整体尺寸:整体尺寸:mmmmmmmm1.1.mmmm工作电压、电流:工作电压、电流:V V时工作电压时工作电压200A200A功耗:功耗:1mW抗过载:抗过载:10000g 2007自检测技术自检测技术是现代集成电路发展的重要方向之一。集成加速度传感器的自检测功能,既要检测电路工作是否正常,还要检测传感器敏感单元的完整性。由于电容式加速度传感器的敏感单元既是传感器又是执行器,不仅可以将加速度信号转换为电信号,又可以将电信号转换为等效的加速度信号。因而可以把统一的自检测电信号加载到电路和敏感单元上,同时检测电路和敏感单元是否工作正常。2007传感器自检测的原理如图所示。对于自检

11、测技术,传感器的信号必须在尽可能短的时间内在片上产生。由于任何自检测技术都需要微电子控制,电子测试顺序必须被转化为需要的MEMS能量形式 。对于传感器器件,就会导致片上的电学检测激励产生。另外,因为避免了特殊信号源(热,机械,光,等)的使用,也可以降低在工业生产中的成本。20072007自检测技术被广泛的应用于电学加速度器领域。在电容式加速度传感器应用自检测技术的原理图如图所示。电学脉冲信号被施加于特殊的自检测梳齿上,从而在质量块上产生静电力作用,使得质量块发生位移,该位移被加速度器的电容式结构检测到,以达到模拟外加加速度的效果。这样,加速度器可以产生一个满量程的偏差,如果对应的传感器输出与预

12、期的满量程不符并且超过一定的容限,那么该设备就被判定为不完善的。为了更准确的检测设备的完备性,人们还提出了另外一种自检测方法,令加速度器移动两次,一次使用右检测梳齿,而另一次使用左检测梳齿,如果两次结果不符,那么就判定为完善缺失。但是这种方法会产生冗余。20072007在差分电容式加速度传感器中常将自检测信号加在公共电极上实现自检测功能,原理是基于微结构的静电力模型。在差分电容式加速度传感器活动梁上加载自检测电压的工作原理如图所示。在传感器的两个差动电容C1和C2的驱动电极上分别施加电压VA和VB ,当外加加速度为零,且不加自检测信号时,敏感单元的活动梁处在两固定极板的中间位置,即有差分电容C

13、1=C2=C0,活动梁上的电压 。进行自检测时,在活动梁上施加一个直流电压 ,与平衡时电压V0不等时,自检测电压在梁上产生的静电合力F和等效加速度a为:200722000000()()()1122ABATTBCVVVVVVVFCCddd 0()ABCVVVFamdm 0()ABCVVaVdm 2007可见,在加速度传感器公共电极加上施加一定的自检测电压,当该电压值与平衡时公共电极上的电压值之间有压差 时,传感器的活动梁就会在静电力的作用下偏离原有位置,等效于外加了加速度信号一样。等效外加加速度与自检测电压成正比。2007由于自检测技术具有统一检查传感器敏感结构和电路单元的优点,被广泛应用于ME

14、MS传感器尤其是加速度传感器领域,一直是全球科学家研究的热点。早在1989年,美国加州的IC SENSORS公司就提出了一种自检测加速度结构,如图所示。其中计算机来控制信号通路的采样和保持,而传感器由驱动电压激励。校正信号被添加到加速度信号上,所以需要增加电路来允许对信号采样并从符合信号里消除。首先,该系统可以低采样,来补偿环境的改变。也可以采用替代方法,通过削减传感器的带宽并同时提高信号和自检测信号,从而在时域进行再次校正。在这种情况下,被放大的自检测输出信号可以被施加到AD传感器的输入参考信号上,进而达到同比例补偿敏感度的效果。20072007在2002年,美国卡耐基梅隆大学提出了一种用于

15、CMOS-MEMS加速度传感器的内建自检测技术。这种自检测技术的控制电路如图2-34所示。Vmp和Vmn是两相调制电压信号。在正常操作状态时,数字自检测输入管脚SI处在逻辑0的位置,此时的电容网络等效为2.34(a)。当SI处于逻辑1时,自检测机制激活,此时的等效电容网络为图2.34(b)23。20072007图2-34 加速度计自检测过程2007HitachiHitachi研制的压阻式研制的压阻式3 3轴集成加速度计轴集成加速度计, ,尺寸最小的产品尺寸最小的产品采用了温度补偿技术补偿灵敏度温漂;采用了温度补偿技术补偿灵敏度温漂;整体芯片利用整体芯片利用2.2-3.6V2.2-3.6V直流电

16、压供电,直流电压供电,工作电流工作电流0.36mA0.36mA,静态时最大电流仅为,静态时最大电流仅为1A1A;抗抗5000g5000g载荷;载荷;整体尺寸为整体尺寸为3.4 3.4 3.7 3.7 0.92 mm0.92 mm;灵敏度为灵敏度为300mV/g300mV/g。2007密歇根大学研制分时复用的闭环电路结构密歇根大学研制分时复用的闭环电路结构电路部分与传感器部分形成了一个二阶过电路部分与传感器部分形成了一个二阶过采样调制环路;采样调制环路;利用了相关双采样和开关斩波处理技术;利用了相关双采样和开关斩波处理技术;电荷积分器利用了全差分结构来减小共模电荷积分器利用了全差分结构来减小共模

17、开关和电源噪声;开关和电源噪声;开关斩波稳态技术进一步降低了大信号输开关斩波稳态技术进一步降低了大信号输入时入时MOS开关引入的噪声及其引起的漂移。开关引入的噪声及其引起的漂移。Charge Integrator LatchingComperatorDigital CompensatorNoise Reduction &Gain Enhancementin-out+in+out-Cf+Cf-Sensor Start-UpCircuitPWM Feedback bitElectrostatic VoltageInterface ChipV+V-ReferenceAccelerometer Out

18、putbitstreamMulti-phase ClockGenerator&Control UnitTo all blocksClkClockPowerGround2007Colibrys公司设计的公司设计的SF系列闭环微加速度计电路结构系列闭环微加速度计电路结构正负正负5V5V电源供电;电源供电;开关电容积分器结构,利用时序电路分时开关电容积分器结构,利用时序电路分时对电容结构进行力反馈与电荷采样;对电容结构进行力反馈与电荷采样;该传感器利用其电容结构的高灵敏度,将该传感器利用其电容结构的高灵敏度,将整体传感器的动态范围扩展到整体传感器的动态范围扩展到120dB120dB;对于电容结构的不

19、对称性,对于电容结构的不对称性,ColibrysColibrys公司公司采用处理器计算、电容阵列补偿的方式进行采用处理器计算、电容阵列补偿的方式进行消除消除 ;20072002年年Berkeley大学报道的闭环驱动电路驱动电路大学报道的闭环驱动电路驱动电路跨阻放大级检测驱动模态检测电容的电流跨阻放大级检测驱动模态检测电容的电流的变化,实现的变化,实现I-VI-V转换;转换;自动增益控制级限制振动速度幅度,自动增益控制级限制振动速度幅度,AGCAGC可可以测量幅度和调整跨阻以测量幅度和调整跨阻; ;增益级进一步放大信号,使反馈信号足以增益级进一步放大信号,使反馈信号足以抵消阻尼。抵消阻尼。200

20、72006年汉城国立大学提出了一种自动模态调谐驱动电路年汉城国立大学提出了一种自动模态调谐驱动电路 其原理是基于锁相环的两个自振荡环路其原理是基于锁相环的两个自振荡环路;自振荡环路能够产生振荡信号,使陀螺能自振荡环路能够产生振荡信号,使陀螺能在频率和幅度都恒定的信号下振动在频率和幅度都恒定的信号下振动;锁相环能够将振荡的频率锁定在陀螺的谐锁相环能够将振荡的频率锁定在陀螺的谐振频率上,并且能够使驱动模态与检测模态振频率上,并且能够使驱动模态与检测模态的相位相差的相位相差90,有利于信号的检测。,有利于信号的检测。2007单端检测电路单端检测电路 工作原理工作原理: :两路频率相等,相位相反的高频

21、两路频率相等,相位相反的高频调制信号分别加载在可变电容的两端,变化调制信号分别加载在可变电容的两端,变化的电容信号经过一个单端积分器转换成变化的电容信号经过一个单端积分器转换成变化电压信号,经过后续电路的处理就可以得到电压信号,经过后续电路的处理就可以得到需要的角速度信号需要的角速度信号; ;特点特点: :单端检测方式电路结构简单,易于实单端检测方式电路结构简单,易于实现,但是其对共膜噪声抑制作用较差,而且现,但是其对共膜噪声抑制作用较差,而且对两路高频调制信号的匹配程度要求极为严对两路高频调制信号的匹配程度要求极为严格。格。 集成微机械脱落检测电路基本工作原理基本相同,均采用高频调制,两集成

22、微机械脱落检测电路基本工作原理基本相同,均采用高频调制,两次解调得到角速度信号。这种方法极大的抑制了低频次解调得到角速度信号。这种方法极大的抑制了低频1/f噪声,能将小噪声,能将小信号从强噪声背景中提取出来信号从强噪声背景中提取出来.2007差分检测电路差分检测电路 工作原理工作原理: :调制信号加载在两个可变电容的调制信号加载在两个可变电容的公共电极上,变化的电容信号经过一个差分公共电极上,变化的电容信号经过一个差分积分器转换成一对差分变化的电压信号,经积分器转换成一对差分变化的电压信号,经过后续电路的处理就可以得到需要的角速度过后续电路的处理就可以得到需要的角速度信号信号 ; ;特点特点:

23、 :比起单端检测方式,差分检测电路饿比起单端检测方式,差分检测电路饿结构较为复杂,但能够抑制共模噪声,输出结构较为复杂,但能够抑制共模噪声,输出信号的噪声量级至少是单端检测电路的信号的噪声量级至少是单端检测电路的1/10,因而整体精度和灵敏度都比单端检,因而整体精度和灵敏度都比单端检测电路要高,其理论输出范围是单端检测方测电路要高,其理论输出范围是单端检测方式的两倍,可以大幅度提高微机械陀螺系统式的两倍,可以大幅度提高微机械陀螺系统的整体性能的整体性能 。200720022002年年BerkeleyBerkeley大学报道的框架式振动微机械陀螺的检测电路大学报道的框架式振动微机械陀螺的检测电路

24、 采用高频的正弦波作为调制信号,采用高频的正弦波作为调制信号,利用全差分积分器将电容变化信号转利用全差分积分器将电容变化信号转换成电压变化信号换成电压变化信号 2007Berkeley大学的江雪松在大学的江雪松在2000年提出的一种差分检测电路年提出的一种差分检测电路采用采用2um的的CMOS工艺和工艺和2.25um多晶硅器件结构。其信号检测电路为多晶硅器件结构。其信号检测电路为差分检测方式,包含一个片上差分检测方式,包含一个片上A/D转转换,并采用相关双取样来抑制换,并采用相关双取样来抑制1/f和和kT/C噪声、偏移、开关电荷注入及噪声、偏移、开关电荷注入及采样误差,该电路能抑制采样误差,该

25、电路能抑制0.02的位的位移偏差。在移偏差。在5V单电源供电和一个大单电源供电和一个大气压工作条件下,分辨率为气压工作条件下,分辨率为3/s,功耗功耗50mW。 2007年中东科技大学报道的一种双片集成全对称解耦微年中东科技大学报道的一种双片集成全对称解耦微机械陀螺机械陀螺 结构制作在一片电镀过镍的玻璃基体上,从结构制作在一片电镀过镍的玻璃基体上,从而减少了寄生效应;而减少了寄生效应;陀螺的全对称结构实现了两个模态之间的良陀螺的全对称结构实现了两个模态之间的良好匹配,有利于提高灵敏度;好匹配,有利于提高灵敏度;陀螺的接口电路采用陀螺的接口电路采用0.18um0.18um的的CMOSCMOS工艺

26、制作;工艺制作;结构和电路部分混合集成在同一封装内。结构和电路部分混合集成在同一封装内。2007中东科技大学中东科技大学2006年又提出了一种新型结构的微机械陀螺年又提出了一种新型结构的微机械陀螺 这种结构还是制作在这种结构还是制作在SOI基片上,采用全对称基片上,采用全对称结构来提高灵敏度;结构来提高灵敏度;折叠的弹性梁设计实现了很好的解耦;折叠的弹性梁设计实现了很好的解耦;电路部分是采用电路部分是采用0.6m工艺制作的一片工艺制作的一片ASIC芯片;芯片;该陀螺在大气压下工作的主要性能,噪声容该陀螺在大气压下工作的主要性能,噪声容限达到了限达到了90o/h/Hz1/2,非线性度达到了,非线

27、性度达到了0.02V/(/s)。2007德国德国Bosch公司为汽车应用开发的公司为汽车应用开发的Z-轴轴微机械陀螺仪轴轴微机械陀螺仪 该陀螺采用电磁驱动,振动幅度可以达该陀螺采用电磁驱动,振动幅度可以达到到50m;该陀螺在带宽为该陀螺在带宽为100Hz时,分辨率为时,分辨率为0.3/s,灵敏度为,灵敏度为18mV/s 。2007美国美国ADI公司单片集成的微机械陀螺公司单片集成的微机械陀螺ADXRS150 整体尺寸约为整体尺寸约为3mm3mm3mm;3mm;陀螺量程为陀螺量程为/s/s,灵敏度为,灵敏度为5mV/5mV/s/s,满量程非线性度为,满量程非线性度为0.1%;0.1%;该产品具有

28、自检测功能,能承受该产品具有自检测功能,能承受2000g2000g的冲击的冲击; ;该产品适用于车辆翻车检测、可用作惯该产品适用于车辆翻车检测、可用作惯性测量单元、可用于检测平台稳定性等性测量单元、可用于检测平台稳定性等应用场合应用场合。2007比利时比利时MelexisMelexis公司研制的集成公司研制的集成MEMSMEMS压力传感器压力传感器 集成了集成了CMOSCMOS接口电路的接口电路的MEMSMEMS压力传感器;压力传感器;集成微处理器控制温漂和校正偏置电压,集成微处理器控制温漂和校正偏置电压,工作范围为工作范围为-40150-40150;输出电压输出电压05V,05V,测量范围测

29、量范围1-10 bar1-10 bar 。20072004年年Silicon Microstructures公司研制的集成压力传感器公司研制的集成压力传感器 将敏感芯片和将敏感芯片和CMOS混合信号处理电路混合信号处理电路集成单芯片上;集成单芯片上;集成微处理器术来补偿温度漂移;集成微处理器术来补偿温度漂移;整体芯片大小为整体芯片大小为10mm2 。2007东南大学研制的电容式绝对压力传感器东南大学研制的电容式绝对压力传感器 标准标准CMOS 工艺结合工艺结合MEMS 后处理工后处理工艺加工的电容式绝对压力传感器传感器;艺加工的电容式绝对压力传感器传感器;结构部分是由导体、介质层、导体组成结构

30、部分是由导体、介质层、导体组成的可变电容器;在的可变电容器;在CMOS 工艺加工完之工艺加工完之后后,利用选择性的体硅腐蚀、利用选择性的体硅腐蚀、pn 结自停止结自停止腐蚀以及阳极键合等腐蚀以及阳极键合等MEMS 后处理工艺后处理工艺来得到传感器结构;来得到传感器结构;与传统的电容式压力传感器相比与传统的电容式压力传感器相比,这种结这种结构具有更大的初始固有电容构具有更大的初始固有电容,这样可以抑这样可以抑制寄生电容的影响制寄生电容的影响,从而简化检测电路的从而简化检测电路的设计。传感器灵敏度为设计。传感器灵敏度为46 f F/ kPa。2007霍尼韦尔研制的霍尼韦尔研制的HG1900集成集成

31、MIMU也成功地应用于联合制导也成功地应用于联合制导攻击导弹攻击导弹(JDAM)上,通过实验准确的击中了目标上,通过实验准确的击中了目标2007霍尼韦尔研制的霍尼韦尔研制的Honeywell HG1700 IMU应用于应用于Silver Fox无人战机和无人驾驶车辆的自主导航系统无人战机和无人驾驶车辆的自主导航系统 Honeywell HG1700 IMUSilver Fox无人战机无人战机2007BAE研制的研制的SiIMU惯性测量单元惯性测量单元BAEBAE公司研制的公司研制的SiIMUSiIMU惯性测量单元已经成功应用于海狼导弹系列,惯性测量单元已经成功应用于海狼导弹系列,英国英国NLA

32、WNLAW反坦克导弹,美国海军反坦克导弹,美国海军RAMRAM导弹,美军导弹,美军APKWSAPKWS导弹,美军导弹,美军ERGMERGM增程弹药计划增程弹药计划. .2007霍尼韦尔多功能传感器模块霍尼韦尔多功能传感器模块HCS01霍尼韦尔(霍尼韦尔(Honeywell)公司与德思)公司与德思达达(香港香港)有限公司发布了多功能传感器有限公司发布了多功能传感器模块模块HCS01;HCS01模块包括一个三轴加速度传感模块包括一个三轴加速度传感器,一个气压传感器,两个磁阻传感器器,一个气压传感器,两个磁阻传感器(分别为分别为Z轴和轴和XY轴轴)以及内置以及内置ASIC数数字补偿芯片和字补偿芯片和

33、EEPROM存储器;存储器;全数字量输出,封装尺寸小至全数字量输出,封装尺寸小至6.56.51.2mm,并具有外挂湿度,并具有外挂湿度电阻接口。电阻接口。2007手机手机,PDA导航键;导航键;笔记本等跌落监测笔记本等跌落监测(硬盘稳定);(硬盘稳定);摄像机,照相机图摄像机,照相机图象稳定象稳定2007四大类应用四大类应用发动机控制系统;发动机控制系统;底盘控制系统;底盘控制系统;车身控制系统;车身控制系统;电气设备。电气设备。 2007射程更远;射程更远;成本更低成本更低准确度高。准确度高。美国海军一种装备了美国海军一种装备了MIMUMIMU的导弹的导弹示意图示意图导弹制导与导航、智能弹药

34、、飞行器及航天应用等导弹制导与导航、智能弹药、飞行器及航天应用等2007量程为量程为15000g,可抗,可抗100000g过载;过载;并进行了导弹在并进行了导弹在10000g加速度时的引加速度时的引信诊断和惯性导航和制导系统。信诊断和惯性导航和制导系统。ADI公司利用公司利用SOI-MEMS技术为美军研制的技术为美军研制的ADXSTC3-HG加速度计加速度计 2007谢谢!200720072007作用:是对传感器输出的微弱信号进行检波、转换、滤波、放大等,以方便检测系统后续处理或显示。组成:通常包括滤波、放大、线性化等环节。20072007作用:对信号调理后的连续模拟信号离散化并转换成与模拟信

35、号电压幅度相对应的一系列数值信息,同时以一定的方式把这些转换数据及时传递给微处理器或依次自动存储。 20072007作用:信号处理模块是现代检测系统进行数据处理和各种控制的中枢环节,其作用与功能和人的大脑相类似。作用:显示被测参量的瞬时值、累积值或其随时间的变化情况;分类:指示式、数字式和屏幕式。2007作用:把测量值及时传送给控制计算机、可编程控制器(PLC)或其它执行器、打印机、记录仪等,从而构成闭环控制系统或实现打印(记录)输出。定义:输入设备是操作人员和检测系统联系的另一主要环节,用于输入设置参数、下达有关命令等。最常用的输入设备是各种键盘、拨码盘、条码阅读器等。2007一个检测系统往

36、往既有模拟电路部分,又有数字电路部分,通常需要多组幅值大小要求各异但均需稳定的电源。这类电源在检测系统使用现场一般无法直接提供,通常只能提供交流220 V工频电源或+24V直流电源。2007随机系统误差处理随机系统误差处理2007随机误差的分布规律随机误差的分布规律011XXx12inXXXX,2007022XXx0XXxii0XXxnn式中 真值。 把各次测量偏差作平面图,其横坐标表示为偏差幅值(有正负),纵坐标标为偏差出现的次数。0X20072007niinx10lim 所以,在等精度重复测量次数足够大时,其算术平均值 就是其真值 较理想的替代值。 X0X1.1.正态分布正态分布 高斯于1795年提出连续型正态分布随机变量 的概率密

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