高精度MOEMS加速度計信號處理系統(tǒng)設計.pdf

1、本文設計搭建了一套針對高精度MOEMS加速度計的信號處理系統(tǒng)。MOEMS加速度計將微光學技術與微機械加工技術相結合，不僅具有體積小、響應快、可在惡劣環(huán)境中工作等優(yōu)點，還具有很高的測量精度和靈敏度，成為國防軍事慣性導航與制導系統(tǒng)中最具應用前景的加速度傳感器。具有很高精度的MOEMS加速度計需要低噪聲信號處理系統(tǒng)的配合，因此，完成低噪聲、高精度信號處理系統(tǒng)的研制是實現高加速度測量精度的重要環(huán)節(jié)。而且為實現MOEMS加速計的集成化和小型化，選

2、用合適的系統(tǒng)光源并設計相應的驅動電路是非常必要的，因此，本文采用VCSEL作為系統(tǒng)光源，并將其與信號調理電路集成在一起來大大提高MOEMS加速計系統(tǒng)的集成度。
　　本論文的主要研究內容包括以下幾個方面:
　　1.簡要介紹了微加速度計的測量原理、應用范圍、研究現狀和發(fā)展趨勢，分析比較了各種微加速度計的優(yōu)缺點，提出了本文的研究內容以及目標。
　　2.簡要介紹了本文中基于徼結構光柵的MOEMS加速度計的位移傳感機制和加速度傳

3、感機制，并說明該加速度計系統(tǒng)的工作原理。
　　3.總結了幾種常見的信號處理方案并詳細介紹了本文中相位調制-解調技術的實現過程。
　　4.搭建了MOEMS加速度計信號處理系統(tǒng)，包括電源設計、探測器選擇、跟隨器以及差分放大電路設計和帶通濾波器設計。選用VCSEL作為系統(tǒng)光源并設計制作了相應的恒流驅動電源和恒溫控制電路。
　　5.搭建了單光路位移測量裝置以驗證信號處理系統(tǒng)性能，通過實驗數據得到電路板的暗電流噪聲達到1.1mv