發(fā)布時(shí)間：2021-07-30 20:06

　　高精度加速度計(jì)在地球物理勘探、地球重力場輔助導(dǎo)航等精密重力測量領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用需求。然而,地球重力場的變化非常微弱,其高精度檢測需求對(duì)加速度計(jì)的噪聲水平提出了極為嚴(yán)苛的要求。電容-位移檢測是高精度加速度計(jì)中常用的傳感方式之一。開展高精度加速度計(jì)電容檢測電路的噪聲分析和實(shí)驗(yàn),確定電路噪聲的主要來源,減小電路噪聲,對(duì)降低加速度計(jì)噪聲水平、研制高精度加速度計(jì)具有重要意義。本論文通過建立模型、理論計(jì)算與仿真分析、實(shí)驗(yàn)測試對(duì)一種典型的高精度加速度計(jì)電容-位移檢測電路開展研究,最終確定了檢測電路部分的主要噪聲來源。典型的高精度加速度計(jì)檢測電路主要包括電容位移傳感電路、模擬PID控制電路、反饋執(zhí)行機(jī)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。首先,本文針對(duì)加速度計(jì)電容檢測電路各個(gè)環(huán)節(jié)推導(dǎo)傳遞函數(shù),并對(duì)傳遞函數(shù)的幅頻響應(yīng)曲線進(jìn)行了分析,用以指導(dǎo)后續(xù)噪聲分析與計(jì)算;然后,對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)的噪聲進(jìn)行了詳細(xì)的分析論證,充分考慮了各個(gè)元器件電壓噪聲、電流噪聲以及電阻熱噪聲的影響,給出了噪聲曲線,并將噪聲等效到加速度計(jì)的輸入端進(jìn)行比對(duì),同時(shí)使用PSPICE軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證;最后,通過對(duì)輸入端接地的方法對(duì)加速度計(jì)檢測電路各環(huán)節(jié)的輸出噪聲進(jìn)行了... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

BellVII型加速度計(jì)（左）石英撓性加速度計(jì)（中）帝國理工加速度計(jì)（右）

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文的分辨率[19]�，F(xiàn)代檢測電路由固態(tài)器件和集成電路組成，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大，表現(xiàn)出極高的電壓增益[20]。然而，并不是任意信號(hào)都能被放大到任何期望的電平，該最小信號(hào)還受限于電路噪聲。當(dāng)電路噪聲過大時(shí)，如果信號(hào)幅度過于微小，則會(huì)被淹沒在電路的噪聲中，無法實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大及提取。華中科技大學(xué)自 2013 年以來，針對(duì)旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)重力梯度儀的應(yīng)用需要對(duì)商用CMG-5U 加速度計(jì)進(jìn)行改造，改進(jìn)后的加速度計(jì)及其分辨率如圖 1-3 所示。

分析析，包括建立檢測電路的噪聲等計(jì)算與推導(dǎo)。而計(jì)算結(jié)果的正確性輸出噪聲進(jìn)行模擬仿真，這樣PICE 是 Cadence 旗下的一款電路點(diǎn)[32]，能夠?qū)?duì)復(fù)雜的模數(shù)混合要來源于電路中電阻的熱噪聲等效模型主要是運(yùn)算放大器和電效模型放大器的內(nèi)部噪聲等效至運(yùn)算]如圖 1-4 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3312043