基于MEMS器件的動(dòng)態(tài)傾角檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、物體相對(duì)于水平基準(zhǔn)面的傾角對(duì)于測(cè)定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)具有十分重要的意義，是刻畫物體運(yùn)動(dòng)形態(tài)特征不可或缺的參數(shù)。陀螺作為航姿系統(tǒng)的重要組成部分，適用于測(cè)量物體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下相對(duì)于水平基準(zhǔn)面的傾角?，F(xiàn)代的傾角測(cè)量裝置大多采用兩種形式，一種是采用傾角傳感器作為核心部件，外加輔助電路構(gòu)成;另一種就是采用光纖陀螺，激光陀螺等作為角速率敏感元件，外加輔助電路構(gòu)成。這兩種測(cè)量傾角的方法各有其利弊。傾角傳感器的精度一直制約著其市場(chǎng)應(yīng)用空間，國內(nèi)現(xiàn)有的以傾角傳

2、感器為核心元件的傾角測(cè)量裝置，大多在生產(chǎn)階段做大量的溫度和角度實(shí)驗(yàn)，然后通過大量實(shí)驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)分析后實(shí)行分段線性化補(bǔ)償，這種方式難以應(yīng)對(duì)大批量生產(chǎn)而且周期較長。另一種以光纖陀螺作為敏感元件的傾角測(cè)量裝置，精度上雖然可以滿足要求，然而價(jià)格因素一直影響著其推向民用市場(chǎng)，再加上陀螺本身的隨機(jī)漂移和誤差，需要在降低陀螺隨機(jī)誤差的算法上花費(fèi)大量時(shí)間，也對(duì)其市場(chǎng)推廣應(yīng)用形成了一定制約。
　　本文的設(shè)計(jì)采用了折中方案，采用近年來國內(nèi)興起的比較

3、熱門的MEMS技術(shù)，因?yàn)镸EMS器件具備體積小，質(zhì)量輕，成本低，抗沖擊，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，因此國內(nèi)各大科研院所也做了大量的研究。本文擬采用三個(gè)單軸MEMS角速度陀螺和一個(gè)三軸MEMS加速度計(jì)作為敏感元件，系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理部分采用DSP處理器對(duì)慣性器件的采集數(shù)據(jù)做數(shù)字濾波，溫度補(bǔ)償處理，最后輸出俯仰角和橫滾角。由于某些應(yīng)用場(chǎng)合，振動(dòng)和沖擊所造成的干擾比較強(qiáng)烈，考慮采用機(jī)械減震結(jié)構(gòu)消除一定的振動(dòng)干擾，同時(shí)溫度對(duì)于陀螺隨機(jī)誤差的影響不可忽略，因此采