MEMS慣性傳感器自動(dòng)批量測試標(biāo)定系統(tǒng)的研究.pdf

1、MEMS慣性傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子玩具、智能機(jī)械、手機(jī)、醫(yī)療器械、汽車電子、導(dǎo)航、姿態(tài)測量、智能彈藥等民用及軍用領(lǐng)域。但MEMS慣性傳感器的測試標(biāo)定依然以手動(dòng)、單件為主，測試標(biāo)定效率低，時(shí)間長，易出錯(cuò)。本文以改善傳統(tǒng)測試標(biāo)定方法為目的，設(shè)計(jì)了一套MEMS慣性傳感器自動(dòng)批量測試標(biāo)定系統(tǒng)。
　　本研究根據(jù)系統(tǒng)所需功能及性能指標(biāo)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)主要包括下位機(jī)、上位機(jī)和三軸轉(zhuǎn)臺(tái)，下位機(jī)又包括多通道數(shù)據(jù)采集卡、以太網(wǎng)交換機(jī)和數(shù)

2、據(jù)存儲(chǔ)與處理模塊。論文詳細(xì)闡述了下位機(jī)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，并介紹了上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)。在下位機(jī)硬件設(shè)計(jì)方面，論文依次討論了MEMS慣性傳感器為模擬信號(hào)輸出、采用SPI輸出和采用串口輸出這三種情況下的數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計(jì)、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸電路的設(shè)計(jì)、SD卡備份存儲(chǔ)電路和電源電路的設(shè)計(jì)，以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理模塊的設(shè)計(jì)。在下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)方面，介紹了三種多通道數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)、以太網(wǎng)通信程序設(shè)計(jì)、SD卡存儲(chǔ)程序設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理模塊的

3、程序設(shè)計(jì)。在上位機(jī)軟件方面，主要介紹了上位機(jī)軟件開發(fā)環(huán)境、軟件流程以及主要功能模塊的實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)完成的系統(tǒng)可同時(shí)對(duì)64個(gè)MEMS加速度計(jì)，或32個(gè)MEMS陀螺，或8個(gè)以上MIMU進(jìn)行測試標(biāo)定，并具有可選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、自動(dòng)控制傳感器通斷電、自動(dòng)控制三軸轉(zhuǎn)臺(tái)、選擇采樣率等功能。最后，給出了系統(tǒng)主要功能模塊的測試結(jié)果，對(duì)MEMS慣性傳感器進(jìn)行測試標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的過程，以及完成的MEMS加速度計(jì)靜態(tài)零偏和靜態(tài)多位置測試、MEMS陀螺靜態(tài)零偏和速率實(shí)驗(yàn)和M