高精度电容式微机械加速度计零点偏置与温度特性的研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 目次 | 第8-11页 |
| 1 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 微机械传感器概述 | 第11-15页 |
| 1.1.1 微机械加速度计的定义 | 第11-12页 |
| 1.1.2 微机械加速度计的分类 | 第12-14页 |
| 1.1.3 微机械加速度计的应用 | 第14-15页 |
| 1.2 电容式微机械加速度计的工作原理 | 第15-17页 |
| 1.3 微机械加速度计的零偏特性概述 | 第17页 |
| 1.4 微机械加速度计的温度特性概述 | 第17-19页 |
| 1.5 论文的主要工作及意义 | 第19-21页 |
| 2 电容式微机械加速度计原理与零偏影响因素分析 | 第21-36页 |
| 2.1 电容检测电路的结构与分析 | 第21-29页 |
| 2.1.1 调制解调型电容检测电路结构 | 第21-24页 |
| 2.1.2 载波产生模块 | 第24-27页 |
| 2.1.3 电容电压转换模块 | 第27-28页 |
| 2.1.4 数字解调模块 | 第28-29页 |
| 2.2 加速度计表头的结构与分析 | 第29-35页 |
| 2.2.1 变面积平行板电容结构 | 第30-31页 |
| 2.2.2 初始电容差对加速度计系统的影响 | 第31-35页 |
| 2.3 小结 | 第35-36页 |
| 3 系统温度特性的研究 | 第36-49页 |
| 3.1 温度补偿方案分析 | 第36-37页 |
| 3.2 电容检测电路分析 | 第37-39页 |
| 3.3 数字解调部分分析 | 第39-40页 |
| 3.4 温度对检测电路增益和相移的影响分析 | 第40-42页 |
| 3.5 初始电容差对检测电路增益和相移的影响分析 | 第42-44页 |
| 3.6 加速度信号对检测电路增益和相移的影响分析 | 第44-45页 |
| 3.7 基于MEMS寄生电阻的温度补偿 | 第45-48页 |
| 3.7.1 工作原理 | 第45-46页 |
| 3.7.2 温度灵敏度测试 | 第46-47页 |
| 3.7.3 稳定性测试 | 第47-48页 |
| 3.8 小结 | 第48-49页 |
| 4 静电力减小零偏方案的提出以及在系统中的实现 | 第49-68页 |
| 4.1 静电力在微结构中的作用 | 第49-52页 |
| 4.1.1 静电力的产生 | 第49-50页 |
| 4.1.2 静电力对变面积式电容加速度计的作用 | 第50-52页 |
| 4.2 静电力减小零偏方法的实现 | 第52-60页 |
| 4.2.1 减小零偏的方法 | 第52-54页 |
| 4.2.2 静电力减小零偏 | 第54-60页 |
| 4.3 系统中的实现 | 第60-67页 |
| 4.3.1 电路系统及结构设计 | 第61页 |
| 4.3.2 电源管理模块设计 | 第61-62页 |
| 4.3.3 FPGA及数字电路设计 | 第62-64页 |
| 4.3.4 CV电路设计 | 第64-65页 |
| 4.3.5 AD/DA模块设计 | 第65-67页 |
| 4.4 小结 | 第67-68页 |
| 5 系统测试与数据分析 | 第68-83页 |
| 5.1 表头关键参数的提取 | 第68-70页 |
| 5.2 初始电容差在静电力作用下的变化情况 | 第70-71页 |
| 5.3 测试环境的影响 | 第71-72页 |
| 5.4 零偏温度灵敏度测试 | 第72-75页 |
| 5.5 零偏稳定性测试 | 第75-79页 |
| 5.6 零偏重复性测试 | 第79-80页 |
| 5.7 系统噪声测试 | 第80-82页 |
| 5.8 小结 | 第82-83页 |
| 6 总结与展望 | 第83-85页 |
| 参考文献 | 第85-88页 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 | 第88页 |
