MEMS陀螺仪高阶带通∑△闭环检测系统设计

• 作者: 任臣 杨拥军 王亚林
• 来源期刊: 微纳电子技术
• 学科: 工学
• 关键词: MEMS陀螺 带通 脉冲密度 ∑△调制器 信噪比(SNR) 正交误差
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 所属期刊栏目: MEMS与传感器
• 页码范围: 895-901,921
• 页数: 8页
• 分类号: V241.5|TH703
• 语种: 中文
• DOI: 10.13250/j.cnki.wndz.2018.12.007

摘要

为了解决MEMS陀螺仪开环检测带宽窄、量程低、线性度差等问题,设计了机电结合带通∑△闭环检测系统.首先设计4阶带通纯电学∑△调制器,结合MEMS陀螺的机械结构,提出机电结合闭环检测系统结构及参数获取方法.该环路采用脉冲密度反馈方式,考虑输入热噪声、正交误差等非理想因素,建立闭环检测系统的非理想模型.仿真结果表明:对比开环检测,该闭环反馈力平衡了哥氏力,抑制了哥氏振动,陀螺的响应位移降低了4个数量级,响应速度提升了0.6s;当陀螺量程为300°/s、带宽200 Hz时,信噪比(SNR)达到了113.2 dB.基于现场可编程门阵列(FPGA)开发了MEMS陀螺测控系统电路并进行实际测试,结果表明闭环检测标度因数非线性、测量范围和带宽分别提高了4倍、1.5倍和1.5倍,系统性能得到了有效提升.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨拥军	中国电子科技集团公司第十三研究所	44	220	7.0	13.0
2	任臣	中国电子科技集团公司第十三研究所	9	11	2.0	2.0
3	王亚林	中国电子科技集团公司第十三研究所	4	1	1.0	1.0