MEMS加速傳感器硬件電路設(shè)計與信號處理的研究.pdf

1、采用微機(jī)械加工技術(shù)制造出的MEMS器件不但具有體積微小化、功能集成化的特點，而且提高了使用的可靠性，降低了成本，這對于許多高新技術(shù)領(lǐng)域具有重要意義。加速度傳感器就是MEMS技術(shù)應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。 在數(shù)字技術(shù)高速發(fā)展的今天，選擇數(shù)字控制已經(jīng)成為一種重要的探索和發(fā)展方向。DSP芯片與一般微處理器相比，具有高速，高效的特點。選用合適的DSP對加速度信號進(jìn)行處理分析成為一種必然的趨勢。 在這樣的背景下，本論文課題希望通過對DS

2、P和MEMS慣性傳感器的研究，研制和設(shè)計出一系列能夠應(yīng)用于軍事，汽車或者其他領(lǐng)域的測試系統(tǒng)。主要進(jìn)行了以下工作： 設(shè)計了一種全新的四梁中心懸臂結(jié)構(gòu)加速度傳感器的硬件電路，并進(jìn)行了電路的仿真。因為加工工藝的限制，本文只能選擇一款與其相似的加速度傳感器對其信號進(jìn)行數(shù)字信號處理。 在對比了不同的DSP和加速度傳感器的情況下，本文選用了TI公司生產(chǎn)的TMS320LF2407DSP器件和AD公司生產(chǎn)的ADXL203加速度傳感器，構(gòu)

3、建了一個信號處理系統(tǒng)，實現(xiàn)時域和頻域數(shù)據(jù)高速運(yùn)算，使加速度、速度，位移的實時測量快速可靠。 基于CCS軟件的開發(fā)流程，對系統(tǒng)進(jìn)行了軟件的設(shè)計，達(dá)到了很好的效果。應(yīng)用傅里葉變換的計算方法，并且完成了FIR濾波器的設(shè)計，通過傅里葉正反變換和頻率補(bǔ)償實現(xiàn)工作頻率范圍內(nèi)加速度信號動態(tài)誤差修正，在DSP上實現(xiàn)了信號處理，真實地記錄了信號數(shù)據(jù)。 在加速度信號的數(shù)字處理過程中，采用軟件和硬件抗干擾措施保證加速度信號的分辨率，較好地克服