[發明專利]加速度計非線性特性的測評方法及裝置

有效

• 申請號: 201711167219.0
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107966588B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 董顯山;黃欽文;周斌;恩云飛
• 申請（專利權）人: 中國電子產品可靠性與環境試驗研究所
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 周清華

本發明涉及一種加速度計非線性特性的測評方法，涉及加速度計技術領域，包括以下步驟：記錄加速度計處于正常工作時的第一預載電壓，根據翻轉測試獲取在第一預載電壓下的第一標度因子，并分別獲取第一輸出電壓和第一零位值；調節第一預載電壓為第二預載電壓，分別獲取第二輸出電壓、第二標度因子和第二零位值；獲取第一零位值和第二零位值的零位差值，并根據零位差值的絕對值的大小測評加速度計的非線性特性；通過加速度計在不同預載電壓下的零位差值，簡單快速而準確地測評加速度計的非線性特性，且無需其他額外的測試設備，方便易行，為加速度計的非線性研究工作提供有益幫助，并且還可以應用于某些通過非線性特性快速篩選加速度計的場合。

技術領域

本發明涉及加速度計技術領域，特別是涉及一種加速度計非線性特性的測評方法及裝置。

背景技術

微機械加速度計是基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微機械系統)加工技術制作而成，又稱為MEMS加速度計，其可用來測量運動載體的加速度信息，已在軍事、工業、慣性導航、儀器檢測、醫學和消費電子等領域得到了廣泛的應用。

加速度計標度因數的非線性特性是其工程化應用的重要指標之一，極大影響加速度計的精度，為此有很多研究者對其進行了多方面的研究，有對其進行非線性標定測試補償的，有對質量塊位置進行調試控制的，可以看出上述研究都離不開對標度因數非線性的測試，進而評判加速度計的非線性特性。

在實現過程中，發明人發現傳統技術中至少存在如下問題：傳統標度因數的非線性主要是通過重力場和精密離心機進行測試的；但在重力場下進行的非線性測試只能適用±1g的范圍內，同時其測試結果誤差大；如果需要更全面準確測試非線性，一般采用精密離心機進行對其進行滿量程的非線性測試，但這種方法耗時長、成本高、不經濟，不適合某些測試場合。

發明內容

基于此，有必要針對誤差大、成本高和適合場合窄的問題，本發明提供了一種加速度計非線性特性的測評方法及裝置。

本發明實施例提供了一種加速度計非線性特性的測評方法，包括以下步驟：

記錄加速度計處于正常工作時的第一預載電壓；

在重力場下根據翻轉測試獲取所述加速度計在所述第一預載電壓下的第一標度因子；并在所述加速度計處于水平狀態時，記錄所述加速度計在所述第一預載電壓下的第一輸出電壓；

根據所述第一輸出電壓和所述第一標度因子，獲取所述加速度計在所述第一預載電壓下的第一零位值；

調節所述第一預載電壓為第二預載電壓，記錄所述加速度計在所述第二預載電壓下的第二輸出電壓；

根據所述第一預載電壓、所述第二預載電壓和所述第一標度因子，獲取所述加速度計在所述第二預載電壓下的第二標度因子；

根據所述第二輸出電壓和所述第二標度因子，獲取所述加速度計在所述第二預載電壓下的第二零位值；

獲取所述第一零位值和所述第二零位值的零位差值，并根據所述零位差值的絕對值的大小測評所述加速度計的非線性特性。

相應地，本發明實施例還提供了一種加速度計非線性特性的測評裝置，包括：

第一預載電壓記錄模塊，用于記錄加速度計處于正常工作時的第一預載電壓；

第一標度因子獲取模塊，用于在重力場下根據翻轉測試獲取所述加速度計在所述第一預載電壓下的第一標度因子；并在所述加速度計處于水平狀態時，記錄所述加速度計在所述第一預載電壓下的第一輸出電壓；

第一零位值獲取模塊，用于根據所述第一輸出電壓和所述第一標度因子，獲取所述加速度計在所述第一預載電壓下的第一零位值；