[發(fā)明專利]一種用于分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)的溫度補(bǔ)償方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611018721.0
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106940385B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李大一;陳存廣;王蘭;白雪;韓貴賓;王玉江
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱盈江科技有限公司;李大一;王玉江
• 主分類號: G01P15/00
• 分類號: G01P15/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 蔡巖巖

本發(fā)明提出一種用于分子?電子感應(yīng)式加速度計(jì)的溫度補(bǔ)償方法，屬于儀器儀表測量控制技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域。用于解決溫度變化對分子?電子感應(yīng)式加速度計(jì)輸出一致性影響的問題。該方法首先建立分子?電子感應(yīng)式加速度計(jì)的離子遷移模型，然后通過離子遷移模型建立其幅頻特性，并以此為基礎(chǔ)建立溫度傳感器等效電路模型，從而推出溫度變化與溫度傳感器等效電路模型的幅頻響應(yīng)特性的對應(yīng)關(guān)系；最后，根據(jù)對應(yīng)關(guān)系建立幅頻校正環(huán)節(jié)。該方法能夠有效增加分子?電子感應(yīng)式加速度計(jì)的工作溫寬，有效減小溫度變化對分子?電子感應(yīng)式加速度計(jì)輸出一致性的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)的溫度補(bǔ)償方法，屬于儀器儀表測量控制技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)在不同溫度下輸出的一致性直接影響到其性能指標(biāo)。其中，原始信號輸出中耦合的由其反應(yīng)腔內(nèi)電解液內(nèi)部溫差引起的熱動(dòng)力學(xué)噪聲是影響其不同溫度下輸出一致性從而導(dǎo)致不同溫度下，輸出信號不一致的主要原因之一。基于分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)的等效電路，建立不同溫度對其幅頻特性的影響，進(jìn)而通過幅值矯正和頻域矯正進(jìn)而改善其在不同溫度下的輸出一致性，對提高分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)的品質(zhì)有著十分積極的意義。

針對這一問題，目前國內(nèi)外本領(lǐng)域慣用解決方案僅限于對分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)進(jìn)行進(jìn)行主動(dòng)(電驅(qū)動(dòng)保溫機(jī)制)或被動(dòng)(保溫材料)的溫度補(bǔ)償來提高不同溫度下分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)的輸出一致性，即通過控制分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)外部工作環(huán)境的溫度，使分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)工作在特定溫寬環(huán)境中，這種方法不僅局限了分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)的工作環(huán)境溫度范圍，同時(shí)也無法有效保證不同溫度下分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)輸出的一致性。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種用于分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)的溫度補(bǔ)償方法，所采取的技術(shù)方案如下：

所述溫度補(bǔ)償方法步驟為：

第一步：建立分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)的離子遷移模型；

第二步：根據(jù)第一步所述的離子遷移模型建立分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)的幅頻特性；

第三步：根據(jù)第二步所述分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)的幅頻特性建立溫度傳感器等效電路模型；

第四步：根據(jù)第三步所述的等效電路模型確定溫度變化與溫度傳感器等效電路模型的幅頻響應(yīng)特性的對應(yīng)關(guān)系；

第五步：根據(jù)第四步所述的對應(yīng)關(guān)系建立幅頻校正環(huán)節(jié)，即幅頻校正等效電路；

第六步：根據(jù)第三步所述等效電路模型確定溫度傳感器的等效電路；根據(jù)第五步所述的幅頻校正環(huán)節(jié)確定幅頻校正等效電路；通過所述溫度傳感器的等效電路和幅頻校正等效電路建立溫度補(bǔ)償機(jī)制。

優(yōu)選地，利用Navier-Stokes方程對分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)的反應(yīng)腔內(nèi)電解液的離子遷移進(jìn)行描述，建立第一步所述分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)的離子遷移模型，所述離子遷移模型結(jié)構(gòu)如下：

其中，表示離子遷移速度；t表示時(shí)間；表示為壓力；μ表示電解液粘度；ρ為電解液密度；為外界振動(dòng)激勵(lì)的加速度。

優(yōu)選地，第二步所述分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)的幅頻特性建立過程如下：

步驟A1：利用Nernst-Plank方程對分子-電子感應(yīng)式加速度計(jì)的反應(yīng)腔內(nèi)電解液的離子I^-和K⁺的遷移效應(yīng)分別進(jìn)行描述：