本文關鍵詞：加速度測量系統(tǒng)精度提升方法研究

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【摘要】：加速度測量技術在慣性導航、重力測量等領域具有重要應用,如何提升加速度測量精度也一直是這些領域的研究重點。大慣量水下運載體在水下無航速狀態(tài)下維持固定的深度是其水下停泊的重要方式之一,微弱運動加速度的測量精度是影響潛器水下深度控制精度的關鍵因素之一。本課題通過研究現有運動加速度測量系統(tǒng)精度不足的原因,提出針對性的改進方案,從而提升微弱運動加速度的測量精度,主要研究內容包括：1、針對實際工程應用的需求,分析了運動加速度測量系統(tǒng)的研究現狀,指出影響加速度測量精度的主要不足之處：調理放大模擬電路的增益不足限制了運動加速度小信號的測量分辨率,溫控系統(tǒng)控制的目標溫度過高影響加速度計和測量電路的性能,并提出了相應的改進方案；2、改進了加速度信號調理放大模擬電路的設計。針對微弱運動加速度信號測量的需求,設計了去除輸入大偏置、壓縮大信號增益的非線性放大模擬電路,提升了小信號的增益,在保證量程的基礎上,提升運動加速度小信號的測量分辨率。3、改進了溫控系統(tǒng)的設計。為降低系統(tǒng)的工作溫度,設計了以壓縮機為核心的溫控系統(tǒng),為加速度計和測量電路提供良好工作環(huán)境。同時還可切換為制熱模式,增強了系統(tǒng)的環(huán)境適應性。在此基礎上提升了模擬電路的溫控精度,從而進一步減小了溫度變化引起的加速度測量誤差。最后,通過設計的實驗樣機,對改進后的溫控系統(tǒng)和測量電路進行了針對性的實驗,實驗結果達到設計預期,表明本課題提出的加速度測量系統(tǒng)精度提升方法是有效的。
【關鍵詞】：加速度測量 高精度測量電路 非線性放大 精密溫控
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH824.4
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-20
• 1.1 課題背景12
• 1.2 國內外研究現狀12-16
• 1.2.1 加速度計國內外研究現狀12-15
• 1.2.2 重力儀國內外研究現狀15-16
• 1.3 論文的研究內容與研究意義16-20
• 1.3.1 論文的研究內容16-18
• 1.3.2 論文的研究意義18-20
• 2 加速度測量系統(tǒng)設計目標及方案20-28
• 2.1 加速度測量系統(tǒng)設計目標20
• 2.2 加速度測量系統(tǒng)研究現狀20-23
• 2.2.1 加速度測量電路現狀分析21-22
• 2.2.2 溫度控制方案現狀分析22
• 2.2.3 安裝結構現狀分析22-23
• 2.3 加速度測量系統(tǒng)改進方案23-26
• 2.3.1 調理放大模擬電路改進方案23-25
• 2.3.2 精密溫控系統(tǒng)改進方案25
• 2.3.3 系統(tǒng)安裝結構改進方案25-26
• 2.4 本章小結26-28
• 3 加速度測量電路的改進設計28-44
• 3.1 模擬電路中消除輸入偏置的方案設計28-30
• 3.1.1 去輸入偏置放大電路設計28-29
• 3.1.2 高精度電壓基準電路設計29-30
• 3.2 加速度小信號測量分辨率提升方法研究30-39
• 3.2.1 壓縮大信號增益的大動態(tài)范圍對數電路研究30-33
• 3.2.2 擴寬對數電路中大增益信號范圍的方法研究33-38
• 3.2.3 電路中抑制噪聲的方法38-39
• 3.3 加速度測量電路的標定39-42
• 3.3.1 分段多項式擬合的標定方法39-40
• 3.3.2 電路標定設備40-42
• 3.4 本章小結42-44
• 4 精密溫控系統(tǒng)實現方法的研究44-54
• 4.1 溫控系統(tǒng)需求分析與方案比較44-47
• 4.1.1 溫控系統(tǒng)的需求分析44-45
• 4.1.2 小型制冷系統(tǒng)方案比較45-47
• 4.2 壓縮機溫控系統(tǒng)在工程上的實現47-52
• 4.2.1 壓縮機溫控系統(tǒng)方案設計47-49
• 4.2.2 微型壓縮機49-50
• 4.2.3 毛細管長度匹配50-51
• 4.2.4 制冷劑的充注51
• 4.2.5 壓縮機溫控系統(tǒng)控制算法51-52
• 4.3 薄膜電熱片溫控系統(tǒng)52-53
• 4.4 本章小結53-54
• 5 精度提升方法有效性的實驗驗證54-66
• 5.1 壓縮機溫控系統(tǒng)功能的實驗驗證54-55
• 5.2 模擬電路的溫控實驗結果55-57
• 5.3 加速度測量電路標定實驗和數據處理57-62
• 5.4 加速度測量電路精度指標實驗62-65
• 5.5 本章小結65-66
• 6 總結與展望66-68
• 6.1 總結66
• 6.2 展望66-68
• 參考文獻68-71

【參考文獻】

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本文編號：697442