基于仿真技术的加速度计标度因数温度补偿 被引量：7

1

作者 苏中 李擎 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2004年第4期25-28,共4页

对于提高加速度计标度因数温度特性的问题 ,本文给出了使用Matlab和Pspice计算机仿真分析技术进行加速度计标度因数温度特性补偿的研究方法 ,不需进行大量温度试验就可以分析设计出适应不同标度因数温度特性的温补网络 ,在 -40～ +5 5... 对于提高加速度计标度因数温度特性的问题 ,本文给出了使用Matlab和Pspice计算机仿真分析技术进行加速度计标度因数温度特性补偿的研究方法 ,不需进行大量温度试验就可以分析设计出适应不同标度因数温度特性的温补网络 ,在 -40～ +5 5℃范围内 ,不需恒温环境 ,将加速度计的标度因数温度特性改善到 5～2 0ppm ℃ ,能够保证加速度计的使用精度及快速响应。 展开更多

关键词 标度因数 加速度计 分析设计 快速响应 温度补偿 精度 温度特性 温度试验 使用 仿真技术

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硅微谐振式加速度计的温度效应及补偿 被引量：12

2

作者 裘安萍 董金虎 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2012年第3期215-219,共5页

零偏和标度因数稳定性是衡量加速度计性能的两个重要参数.为了降低硅微谐振式加速度计的温度敏感性,对其温度影响机理进行了深入研究.通过温度实验发现,硅微谐振式加速度计的零偏和标度因数与设计理论参数有较大区别,且都具有较大的温... 零偏和标度因数稳定性是衡量加速度计性能的两个重要参数.为了降低硅微谐振式加速度计的温度敏感性,对其温度影响机理进行了深入研究.通过温度实验发现,硅微谐振式加速度计的零偏和标度因数与设计理论参数有较大区别,且都具有较大的温度灵敏度,分别为0.72 g/℃和1.5℃-1.对弹性模量和谐振器应力与谐振器频率的关系进行了理论计算和FEA仿真验证,其中弹性模量引起的谐振频率-温度灵敏度为-0.7 Hz/℃,谐振器应力引起的谐振频率-温度灵敏度为180 Hz/℃.阐述了加工过程中键合应力产生的原因以及键合应力与谐振器残余应力的关系,发现谐振器应力是造成加速度计输出随温度漂移的主要因素.提出了一种隔离残余应力的隔离梁的设计方案,可使零偏温度灵敏度降至-35 Hz/℃,为温度补偿指明了方向. 展开更多

关键词 硅微谐振式加速度计 温度灵敏度 残余应力 温度补偿

原文传递

阻尼介质温度对MEMS高量程加速度传感器动态输出特性的影响 被引量：2

3

作者 杨尊先 李昕欣 +1 位作者 于映 陈国南 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第5期1-4,共4页

以一种压阻式曲面过载保护高g加速度传感器为对象,为研究阻尼介质温度对器件动态冲击性能的影响,为进一步研制高性能传感器提供理论依据,利用有限元方法,分别研究在不同压阻掺杂浓度及阻尼介质温度下,器件经受105g峰值的半正弦加速度脉... 以一种压阻式曲面过载保护高g加速度传感器为对象,为研究阻尼介质温度对器件动态冲击性能的影响,为进一步研制高性能传感器提供理论依据,利用有限元方法,分别研究在不同压阻掺杂浓度及阻尼介质温度下,器件经受105g峰值的半正弦加速度脉冲时动态响应特性。结果表明:器件动态冲击响应实际上是受迫振动与器件悬臂梁固有频率振动相叠加的结果;随着阻尼介质温度逐渐升高,动态输出特性中受加速度冲击受迫振动渐显,响应峰值电压线性降低,且压阻掺杂浓度越低,峰值电压下降越快,温敏效应越不明显。因此,为了提高高量程加速度传感器工作稳定性,适当提高其压阻掺杂浓度是有必要的。 展开更多

关键词 高g加速度传感器 温敏效应 掺杂浓度 动态敏感特性

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高量程压阻式加速度计在高温环境下的失效研究 被引量：3

4

作者 李建义 朱杰 王静 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第4期4-7,10,共5页

针对高量程压阻式加速度传感器在高温环境下的失效问题,分析了高温对高量程加速度计的影响,得出的失效模式为:高温导致固支梁的翘曲或变形;温度变化引起压敏电阻的变化进而导致传感器输出漂移甚至输出失效;测量电路板在高温下变得扭曲... 针对高量程压阻式加速度传感器在高温环境下的失效问题,分析了高温对高量程加速度计的影响,得出的失效模式为:高温导致固支梁的翘曲或变形;温度变化引起压敏电阻的变化进而导致传感器输出漂移甚至输出失效;测量电路板在高温下变得扭曲或者导电层的分离。然后,利用ANSYS对固支梁和电路板进行仿真,得出各模块在200℃的温度冲击下结构的动态响应,并通过高温步进应力试验进行验证,得出传感器的工作极限为150℃,破坏极限为160℃。 展开更多

关键词 高量程加速度计 高温 压敏电阻 传感器结构 固支梁 失效研究

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高灵敏度温度自补偿型光纤光栅加速度传感器设计 被引量：16

5

作者 沈洋 孙利民 《结构工程师》 2009年第2期141-146,共6页

光纤光栅传感技术近年来越来越多地被应用于土木工程领域,并逐渐显现出了其优势,但对结构振动的测试,尚缺少较为成熟可靠的光纤光栅加速度传感器。提出一种新型的光纤光栅加速度传感器设计方案,其具有高灵敏度和温度自补偿的特性,能够... 光纤光栅传感技术近年来越来越多地被应用于土木工程领域,并逐渐显现出了其优势,但对结构振动的测试,尚缺少较为成熟可靠的光纤光栅加速度传感器。提出一种新型的光纤光栅加速度传感器设计方案,其具有高灵敏度和温度自补偿的特性,能够满足结构测试中低频、微幅振动,并克服温度的影响。介绍了传感器的原理,及进行的参数优化,在保证量程和量测频率范围的前提下使灵敏度达到了最大;还对所设计的传感器进行了有限元分析,得到了其幅频、相频、灵敏度、线性度等特性,有限元计算结果和理论优化值相符合。 展开更多

关键词 光纤光栅 加速度传感器 方案设计 灵敏度 温度自补偿 参数优化

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变温环境下压电加速度传感器输出灵敏度校正 被引量：1

6

作者 陶佰睿 毛利萍 李刚 《齐齐哈尔大学学报（自然科学版）》 2007年第2期62-65,共4页

本文针对压电加速度传感器度的性能以及机械结构易受温度影响导致其应用温度范围受到限制的情况,提出了一种参数描述方法,可据此推算变温环境下该器件灵敏度,并有效校正测量所得加速度值。

关键词 压电加速度传感器 灵敏度校正 变温度环境

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压阻式微加速度计灵敏度的温度特性研究 被引量：5

7

作者 王楷群 张文栋 毛海央 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1536-1540,共5页

以压阻式微加速度计为研究对象,定量研究了环境温度对其灵敏度的影响。理论研究结果表明,压阻式微加速度计灵敏度的相对误差随着温度偏差绝对值的增大而增大;其中灵敏度误差在温度偏差为+20℃时达到-4.943%,在温度偏差为-20℃时达到4.9... 以压阻式微加速度计为研究对象,定量研究了环境温度对其灵敏度的影响。理论研究结果表明,压阻式微加速度计灵敏度的相对误差随着温度偏差绝对值的增大而增大;其中灵敏度误差在温度偏差为+20℃时达到-4.943%,在温度偏差为-20℃时达到4.982%。设计了压阻式微加速度计压敏电阻的温度特性测试系统,测试结果表明,在温度偏差为+20℃时,灵敏度误差为-4.303%,温度偏差为-20℃时,实验值为4.251%。理论计算值与实验测试值相吻合。 展开更多

关键词 相对误差 温度偏差 迁移率 灵敏度 压阻式微加速度计

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高温压电加速度传感器设计与仿真优化 被引量：5

8

作者 刘石豪 张振海 何光 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第5期775-779,共5页

高温压电加速度传感器被广泛应用于振动与冲击测试、故障诊断与监测方面。针对传统压电加速度传感器灵敏度温度漂移过大的问题,该文设计了一种高温压电加速度传感器,该加速度传感器采用正负温度系数的压电元件堆叠设计,以抵消温度变化... 高温压电加速度传感器被广泛应用于振动与冲击测试、故障诊断与监测方面。针对传统压电加速度传感器灵敏度温度漂移过大的问题,该文设计了一种高温压电加速度传感器,该加速度传感器采用正负温度系数的压电元件堆叠设计,以抵消温度变化的影响,进而降低温度漂移。5层YCOB压电元件和1层GdCOB压电元件堆叠构成压缩型压电加速度传感器。应用ANSYS对传感器的性能进行仿真优化,并对提出的降低灵敏度温度漂移的方法有效性进行了仿真验证。结果表明,在常温~800℃全温度范围内,该传感器的灵敏度温度漂移小于±3%,其具有高温稳定性好、测量精度高的优点。 展开更多

关键词 高温压电 加速度传感器 灵敏度温度漂移 正负温度系数

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高低温环境对三轴高g值加速度传感器灵敏度变化影响研究 被引量：6

9

作者 乔诗翔 李豪杰 +1 位作者 于航 陈志鹏 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期240-248,共9页

针对高低温环境对高g值加速度传感器灵敏度影响机理不清的问题,通过建立两端固支的敏感单元数学模型,得到了传感器灵敏度与敏感单元纵向应力、横向应力的关系。通过热-力耦合仿真分析得到了传感器灵敏度与温度间的关系,在-40℃~50℃范围... 针对高低温环境对高g值加速度传感器灵敏度影响机理不清的问题,通过建立两端固支的敏感单元数学模型,得到了传感器灵敏度与敏感单元纵向应力、横向应力的关系。通过热-力耦合仿真分析得到了传感器灵敏度与温度间的关系,在-40℃~50℃范围内,传感器灵敏度随温度的增加而减小,且在-40℃~20℃范围内灵敏度变化较快,在20℃~50℃范围内灵敏度变化较慢。通过传感器高低温试验得到高低温环境下传感器灵敏度数据,-40℃条件下灵敏度大小为0.523μV/g;50℃条件下灵敏度大小为0.516μV/g。与仿真结果进行对比,验证了温度变化对传感器灵敏度的影响规律,为提升高g值加速度传感器在高低温环境下测量精度具有理论参考意义。 展开更多

关键词 高g值加速度传感器 压阻式 高低温 灵敏度

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超高灵敏度加速度计温度模型测试方案与实验 被引量：4

10

作者 张梦琪 刘金全 +3 位作者 刘丹丹 王秋 刘骅锋 涂良成 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期398-405,共8页

超高灵敏度加速度计广泛应用于空间探测和地球重力场测量等领域,评估温度对其的影响并将之扣除,对提高加速度计的精度有着重要意义。针对此类加速度计零偏和标度因数的温度模型测试方案,详细分析了测试过程中可能产生的误差项及作用机制... 超高灵敏度加速度计广泛应用于空间探测和地球重力场测量等领域,评估温度对其的影响并将之扣除,对提高加速度计的精度有着重要意义。针对此类加速度计零偏和标度因数的温度模型测试方案,详细分析了测试过程中可能产生的误差项及作用机制,确认了重力场升降温测试中对称位置法依然可以有效消除温度变化相关的安装面变形误差,从而提升了测试精度。基于此分析,利用带温箱的二轴转台进行了小角度倾斜多位置旋转实验,验证了分析的正确性以及方法的有效性。对自研的ng分辨率MEMS加速度计的测试结果表明,零偏的温度系数测试不确定度达0.5μg/℃(95%置信区间),标度因数的温度系数测试不确定度达4 ppm/℃(95%置信区间);此外,对星载试验的实测数据,经地面所测模型补偿后可将温度效应降低至补偿前的3.5%。 展开更多

关键词 超高灵敏度加速度计 零偏 标度因数 温度系数 误差分析 温度补偿

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基于MEMS加速度计倾斜角检测的误差分析及校准

11

作者 林钦坚 陈伟 宾显文 《电子世界》 2014年第17期75-76,共2页

利用微机电重力加速度计实现倾斜角测量,阐述了其基本工作原理及重要指标参数,增量灵敏度对输出倾斜角分辨率的决定性。使用Matlab分析了影响输出测量结果的误差,如0g偏置和灵敏度失配,及其影响程度,提出基本的校准方法;还分析了温度漂... 利用微机电重力加速度计实现倾斜角测量,阐述了其基本工作原理及重要指标参数,增量灵敏度对输出倾斜角分辨率的决定性。使用Matlab分析了影响输出测量结果的误差,如0g偏置和灵敏度失配,及其影响程度,提出基本的校准方法;还分析了温度漂移对前两者失调造成的测量误差。通过基本校准,本文所设计的系统测量精度达0.1°。 展开更多

关键词 MEMS加速度计 倾斜角检测 增量灵敏度 0g偏置 灵敏度失配 温漂 MATLAB

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