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基于FPGA的高精度硅微谐振加速度计数据采集与参数补偿系统设计与实现
引用本文:王岩,张玲,邢朝洋,曾青林.基于FPGA的高精度硅微谐振加速度计数据采集与参数补偿系统设计与实现[J].中国惯性技术学报,2015(3):394-398.
作者姓名:王岩  张玲  邢朝洋  曾青林
作者单位:北京航天控制仪器研究所,北京,100039
摘    要:硅微谐振加速度计因具有小体积优势和高精度潜力,成为硅微惯性传感器研制的热点之一。频率信号的高精度采集和系统参数补偿是提高硅微谐振加速度计性能的重要手段之一。在分析硅微谐振加速度计工作机理的基础上,从双路差动频率信号的精确采集和系统误差参数补偿角度出发,分析了数据采集的原理,提出了一种高精度硅微谐振加速度计用数据采集与参数补偿方法。给出了设计思路和电路实现方法,讨论了误差来源与改进方法。所设计的数据采集系统针对中心频率18 k Hz.,标度因数400 Hz/g,量程±20g的加速度计,数据更新周期200 ms下频率分辨率为0.0005 Hz,等效加速度分辨率达到1.25μg。测试表明,补偿后的硅微谐振加速度计,在全温(-40~+70℃)内,K0温度系数从262μg/℃降低到29.9μg/℃,K1变化量从4.18%降低到2.04‰,全量程非线性从7.16‰降低到0.128‰,系统参数满足设计指标。

关 键 词:硅微谐振加速度计  FPGA  数据采集  参数补偿

Design and implementation of high-precision data acquisition and parameter compensation system for silicon resonant accelerometer
WANG Yan , ZHANG Ling , XING Chao-yang , ZENG Qing-lin.Design and implementation of high-precision data acquisition and parameter compensation system for silicon resonant accelerometer[J].Journal of Chinese Inertial Technology,2015(3):394-398.
Authors:WANG Yan  ZHANG Ling  XING Chao-yang  ZENG Qing-lin
Abstract:
Keywords:silicon resonant accelerometer  FPGA  data acquisition  data compensation
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