Preview

Радиопромышленность

Расширенный поиск

ОЦЕНКА НЕЛИНЕЙНОСТИ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНОГО АКСЕЛЕРОМЕТРА С МАЯТНИКОВЫМ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ

https://doi.org/10.21778/2413-9599-2018-1-12-17

Полный текст:

Аннотация

Исследуется конструкция автоколебательного акселерометра, в котором инерционная масса, являющаяся чувствительным элементом, выполнена в виде маятника. Предлагается вариант реализации такого датчика с использованием микромеханической технологии. Проводится сравнение нелинейности характеристики преобразования представленной схемы с аналогичным датчиком, в котором используется линейный чувствительный элемент. Исследование проводится с помощью численного расчета и компьютерного моделирования характеристики преобразования датчиков на основе уравнения движения чувствительного элемента. По результатам моделирования определяется нелинейность, как в границах устойчивой работы датчика, так и в рабочем диапазоне измерений. Несмотря на увеличение нелинейности в полном диапазоне измерений, в рабочем диапазоне существенных различий в характеристике преобразования для автоколебательного датчика с линейным и с маятниковым чувствительным элементом не наблюдалось.

Об авторе

С. Р. Карпиков
ОАО Авангард
Россия

Карпиков Станислав Рудольфович - инженер-программист 1-й категории.

195271, Санкт-Петербург, Кондратьевский пр-т, 72, тел.: +7 (952) 368-86-44



Список литературы

1. Jones T. B., Nenadic N.G. Electromechanics and MEMS. Cambridge University Press, 2013, 577 p.

2. Waters R. L., Fralick M., Jacobs D. Factors Influencing the Noise Floor and Stability of a Time Domain Switched Inertial Device. Proceedings of IEEE/ION PLANS2012. Myrtle Beach, South Car, 2012.

3. Wung T. S., Ning Y.T., Chang K.H., Tang S., Tsai Y.X. Vertical-plate-type microaccelerometer with high linearity and low cross-axis sensitivity. Sensors and Actuators A: Physical, vol. 222, 2015, pp. 284–292. DOI:10.1016/j.sna.2014.11.020.

4. Chunhui D., Changde H., Jiaqi Y. Design and measurement of a piezoresistive triaxial accelerometer based on MEMS. Journal of Semiconductors, vol. 33, no. 10, 2012, pp. 104005–1 – 104005–5. DOI: 10.1088/1674–4926/33/10/104005.

5. Zwahlen P., Nguyen A.M., Dong. Navigation grade MEMS accelerometer. IEEE Xplore. 2010, pp. 631–634. DOI: 10.1109/MEMSYS.2010.5442327.

6. Ye Z., Yang H. High Performance Closed Loop Interface Circuit for High-Q Capacitive Microaccelerometers. IEEE Sensors journal, 2013, vol. 13, no. 5, pp. 1425–1433. DOI: 10.1109/JSEN.2012.2236312.

7. Карпиков С. Р., Скалон А.И. Влияние нелинейного управления на резонанс в автоколебательном акселерометре // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2017. Т. 60. № 8. С. 697–703. DOI 10.17586/0021-3454-2017-60-8-697-703.

8. Zaitsev S., Pandey A.K., Shtempluck O., Buks E. Forced and self-excited oscillations of an optomechanical cavity. Physical Review E, 2011, vol. 84, iss. 4, part 2, pp. 046605-1 – 046605-10. DOI:10.1103/PhysRevE.84.046605.

9. Бесекерский В. А., Попов Е.П. Теория систем автоматического управления / 4-е изд. СПб.: Профессия, 2003. 752 с.

10. Карпиков С. Р., Скалон А.И. Моделирование характеристик электромагнитного силового привода автоколебательных микромеханических датчиков // Вопросы радиоэлектроники. 2015. № 2 (2). С. 152–159.

11. Evans J. R., Allen R.M., Chung A.I. Performance of Several Low-Cost Accelerometers. Seismological Research Letters, 2014, vol. 85, no. 1, pp. 147–158. DOI: 10.1785/0220130091.

12. Swanson P. D., Waters R.L., Tally C.H. Proposed Digital, Auto Ranging, Self Calibrating Inertial Senso. IEEE Sensors, 2011, pp. 1457–1460. DOI: 10.1109/ICSENS.2011.6127007.

13. Скалон А.И. Физические основы и пути оптимизации характеристик электромеханических датчиков компенсационного типа. Ч. 2 // Датчики и системы. 2009. № 1. С. 7–11.


Для цитирования:


Карпиков С.Р. ОЦЕНКА НЕЛИНЕЙНОСТИ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНОГО АКСЕЛЕРОМЕТРА С МАЯТНИКОВЫМ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ. Радиопромышленность. 2018;28(1):12-17. https://doi.org/10.21778/2413-9599-2018-1-12-17

For citation:


Karpikov S.R. ESTIMATE OF THE NONLINEARITY OF THE SELF-OSCILLATING ACCELEROMETER WITH THE PENDULUM SENSITIVE ELEMENT. Radio industry (Russia). 2018;28(1):12-17. (In Russ.) https://doi.org/10.21778/2413-9599-2018-1-12-17

Просмотров: 143


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2413-9599 (Print)
ISSN 2541-870X (Online)