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反馈补偿对高Q值加速度计动态性能的影响被引量：3: 2011年; 高Q值MEMS电容式加速度计因具有很小的机械噪声,满足于高精度测量的需要,但欠阻尼的传感器系统动态性能较差,因此需要在闭环检测电路中通过补偿反馈模块施加电学阻尼,以降低系统Q值,改善系统的动态响应。首先通过MATLAB/SIMULINK仿真建立了带有延时的系统模型,进一步结合实际PCB板的测量,分析了不同反馈补偿参数下的阶跃响应和幅频响应曲线。实验结果表明,合适的反馈补偿参数能有效地降低系统Q值,改善动态响应。最后得出了该电容式加速度计在闭环系统下的较优比例微分参数的选择策略。; 戚玉婕车录锋孙腾王跃林; 关键词：电容式加速度计 Q值微机械系统

微机械角速率传感器CMOS闭环驱动电路: 2011年; 为解决微机械角速率传感器的驱动信号对检测电极的耦合问题,提出一种基于电压频率调制闭环静电力驱动方法.该方法将驱动电压调制到高频,有效地将机械谐振频率与电压驱动频率分离,同时不改变驱动静电力的相位与频率.采用自动增益控制电路使得闭环驱动幅值非稳定性为0.01%,片上集成跨阻放大器可实现1 aF/sqrt(Hz)电容变化测量.闭环驱动电路采用18 V高压N阱CMOS工艺设计,芯片面积18.9 mm2.在±9 V电源条件下,角速率传感器输出刻度因子10 mV.((°).s-1)-1,线性度0.3%,偏置稳定性190((°)/h).测试结果表明,该方法在机械表头常压封装下(品质因子为80),无需后续电路相位调整,即能有效的实现传感器的闭环自激驱动.; 尹亮刘晓为陈伟平周治平; 关键词：角速率传感器寄生电容跨阻放大器专用集成电路

胃肠道微诊疗装置无线供能模块接收装置的优化设计: 胃肠道微诊疗装置的体积、尺寸收到严格限制,能量接收装置要在有限空间内提供足够能量,优化空间利用率是关键。基于接收装置的姿态稳定性要求和温升限制。优化磁芯的材料与形状,并根据几何关系获得给定尺寸下磁芯尺寸与绕线股数和匝数的...; 贾智伟颜国正石煜朱柄全; 关键词：磁芯; 文献传递

电容式振动传感器谐波失真自检测接口ASIC设计被引量：1: 2010年; 为实现电容式振动传感器的谐波失真测量,针对电容式振动传感器表头设计出一种开关电容型接口ASIC芯片,采用相同电极分时复用的方法,从而避免电容敏感与静电力反馈的馈通现象.对传感器敏感电容上下极板与中间质量块间的杂散电容导致的谐波失真进行了原理分析,可知传感器二次谐波与寄生电容成正比,三次谐波与寄生电容无关.提出采用电容阵列补偿、静电力平衡反馈式闭环电路结构进行传感器谐波失真抑制,并基于静电力原理提出一种新的电容式振动传感器谐波失真自检测方法,该方法无需精密振动台,仅需要低失真度电压信号源.实际测试结果显示,谐波失真检测精度可达到-83 dB.ASIC芯片采用2μm CMOS工艺流片,刻度因子为1.2 V/g(g为重力加速度,g=9.8 m/s2),量程为±2g,噪声密度为3×10-6g/(Hz)～(1/2),静态功耗为40 mW.测试结果证明,该电路达到高精度微加速度计系统设计要求,可以应用到地震监测、石油勘探等领域中.; 刘晓为尹亮陈伟平王庆一周治平; 关键词：振动传感器谐波失真开关电容

Sigma-Delta微加速度计改进型梳状滤波器的设计: 2009年; 为了改善Sigma-Delta微加速度计中梳状滤波器的性能,提高输出信号的信噪比,通过调整梳状滤波器的零点位置,可以得到改进型的梳状滤波器.研究表明,改进型梳状滤波器在不同的零点位置,表现出不同的量化噪声过滤性能.于是,利用遗传算法可以快速的求出输出量化噪声最小时的零点位置最优值.并通过对比四阶梳状滤波器和改进型梳状滤波器的幅频特性,发现改进型梳状滤波器在折叠区域有着更快速的截止性能,因此这种改进型梳状滤波器比经典型梳状滤波器有着更好的量化噪声过滤性能.; 谭晓昀周贤中刘晓为; 关键词：SIGMA-DELTA 微加速度计梳状滤波器

Design and noise analysis of a sigma-delta capacitive micromachined accelerometer被引量：1: 2010年; A single-loop fourth-order sigma-delta（ΣΔ） interface circuit for a closed-loop micromachined accelerometer is presented.Two additional electronic integrators are cascaded with the micromachined sensing element to form a fourth-order loop filter.The three main noise sources affecting the overall system resolution of aΣΔaccelerometer, mechanical noise,electronic noise and quantization noise,are analyzed in detail.Accurate mathematical formulas for electronic and quantization noise are established.The ASIC is fabricated in a 0.5μm two-metal two-poly n-well CMOS process.The test results indicate that the mechanical noise and electronic noise are 1μg/（Hz）^（1/2） and 8μV/（Hz）^（1/2） respectively,and the theoretical models of electronic and quantization noise agree well with the test and simulation results.; 刘云涛刘晓为陈伟平吴群; 关键词：SIGMA-DELTA ACCELEROMETER ASIC

新型低噪声微机械陀螺闭环驱动电路: 2011年; 为将陀螺结构引入到闭环驱动电路的仿真系统中,建立了与微机械陀螺结构等价的电学模型.微机械陀螺闭环驱动电路基于电荷泵锁相环技术,用低噪声跨阻放大器代替传统的电荷放大器实现I-V转换,有效避免了电荷放大器在实现I-V转换时所产生的随陀螺固有频率变化而变化的相位误差.用基于CCCII+技术的有源电阻代替无源电阻,大大降低了电路的噪声,并且提高了电路的集成度.仿真结果表明,微机械陀螺结构的固有频率为2.7 kHz,陀螺结构在驱动方向位移的相位滞后于驱动方向驱动力相位90°;在50μA的偏置电流下,有源电阻阻值为250 kΩ,在工作频率下的噪声为0.037 fV2/Hz,大大低于无源电阻的噪声.闭环接口电路实现了在陀螺固有频率下的自激振荡.; 孙明谭晓昀李子芃刘晓为; 关键词：微机械陀螺

MEMS检波器动态参数及测试方法的研究被引量：1: 2010年; 实际工程勘探中传感器通称检波器,常规的加速度和速度型传感器的检测量是静态参数,而石油勘探等领域检测的是动态参数,也就是频率和波形。MEMS检波器主要动态参数有:频率响应也称频率范围、失真系数、动态范围。本文主要研究MEMS检波器动态参数及测试方法,通过对地震勘探MEMS检波器进行动态性能分析,介绍频率范围、失真度系数、动态范围的测试方法,实际的测量结果证明了测试方法的正确性和可行性。; 牛德芳杨仲华唐晓刚张桂仙; 关键词：石油勘探动态范围失真度

任意直角梯形截面梁扭转刚度的无穷级数解法(英文)被引量：1: 2012年; 分析研究截面为底角10°～80°直角梯形的弹性梁扭转刚度的解法,并用有限元模拟进行了检验。为解决这一弹性梁自由扭转问题(圣维南问题)的特殊情形,在本文中首次采用了基于布赛乃斯克流体力学假设的无穷级数解法。分析解法与软件模拟的结果对比显示,在所研究的范围内其误差精度不超过3%。对于底角为54.74°的特殊直角梯形截面梁,该解法的精度误差小于1.5%。; 杨纲郝一龙胡启方高成臣; 关键词：扭转刚度

时分反馈闭环MEMS电容式加速度计的新型自检测结构(英文): 2013年; 设计了一种针对闭环加速度计的新型自检测结构.详细描述了这种基于电荷注入的自检测功能的原理.针对时分反馈闭环加速度计,从理论上推导了加速度计输出与自检测电压之间的关系,并利用Matlab/Simulink模型进行了验证.基于0.35μm高压CMOS工艺,设计了整个读出电路.测试结果显示,在自检测模式下,输出对自检测电压的灵敏度是0.3 V/V.; 黄靖清张婷婷赵猛伍峰陈中建洪理琛张雅聪鲁文高郝一龙; 关键词：加速度计自检测闭环微机电系统

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国家高技术研究发展计划(2008AA042201)

文献类型

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机构

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