考慮邊緣和寄生電容的微加速度計(jì)的非線性誤差研究
本文關(guān)鍵詞: 微加速度計(jì) 邊緣電容 寄生電容 非線性誤差 有限元法 出處:《機(jī)械科學(xué)與技術(shù)》2016年05期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為了使微加速度計(jì)滿足線性度指標(biāo),準(zhǔn)確計(jì)算微加速度計(jì)的非線性誤差是非常必要的。在考慮邊緣和寄生電容的前提下,提出了計(jì)算微加速度計(jì)的非線性誤差的方法。首先根據(jù)表芯結(jié)構(gòu)的電容分布特點(diǎn)建立了其等效電路模型,并推導(dǎo)了微加速度計(jì)的輸出電壓與檢測(cè)電容和寄生電容之間的關(guān)系式,其中檢測(cè)電容包含了邊緣電容;其次,基于有限元法,分別提出了計(jì)算微加速度計(jì)的寄生電容和檢測(cè)電容的方法;最后建立了微加速度計(jì)的輸出電壓與輸入加速度之間的關(guān)系式,并基于三次多項(xiàng)式擬合,推導(dǎo)出微加速度計(jì)的非線性誤差的計(jì)算公式。通過(guò)對(duì)比分析非線性誤差的理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果,提出的方法的正確性得到了驗(yàn)證。
[Abstract]:In order to make the micro-accelerometer satisfy the linearity index, it is necessary to calculate the nonlinear error of the micro-accelerometer accurately. A method to calculate the nonlinear error of microaccelerometer is presented. Firstly, the equivalent circuit model is established according to the capacitance distribution of the surface core structure, and the relationship between the output voltage of the micro-accelerometer and the detection capacitance and parasitic capacitance is derived. The detection capacitance includes the edge capacitance. Secondly, based on the finite element method, the method of calculating the parasitic capacitance and the detection capacitance of the micro-accelerometer is proposed. Finally, the relationship between the output voltage and the input acceleration of the micro-accelerometer is established, and based on the cubic polynomial fitting, The formula for calculating the nonlinear error of micro-accelerometer is derived, and the correctness of the proposed method is verified by comparing and analyzing the theoretical and experimental results of the nonlinear error.
【作者單位】: 西南交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;中國(guó)工程物理研究院電子工程研究所;電子科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51175437)資助
【分類號(hào)】:TH824.4
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1 劉曉e,
本文編號(hào):1531204
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