کاهش خطا در شتاب سنج خازنی MEMS به منظورافزایش دقت شتاب سنج با استفاده از مدولاتور سیگما دلتا

سال انتشار: 1393
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 1,042

فایل این مقاله در 9 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

TDCONF01_194

تاریخ نمایه سازی: 19 تیر 1394

چکیده مقاله:

مقابله با نویز به عنوان عامل محدود کننده دقت در سنسورهای با ابعاد میکرونی بسیار اهمیت دارد. در اینجا نشان می دهیم که با استفاده از مدولاسیون سیگما دلتا می توان علاوه بر اخذ خروجی دیجیتال، توان نویز براونی را کاهش داد. در این مقاله ابتدا به معرفی منبع عمده تولید نویز پرداخته شده و سپس مدولاتور سیگما دلتا شرح داده شده و ترکیب خاصی از آن به منظور کاهش خطای غیر سیستماتیک مکانیکی طراحی گشته است. در این طراحی یک شتاب سنج خازنی میکرو الکترومکانیکی به صورت حلقه بسته با شتاب ورودی قابل قبول 10g ± مدل سازی و شبیه سازی شده است. از میان انواع مبدل ها و روش های حسگری موجود، از روش خازنی به دلیل سازگاری آن با تکنولوژی Mems و مدارات مجتمع جهت پردازش سیگنال استفاده شده است. در طراحی مدارات الکترونیک از یک تقویت کننده مد بار سوئیچ خازنی برای رسیدن به بهره بالا و یک مدولاتور سیگما دلتا جهت کاهش نویز استفاده شده است. هدف این طراحی، کم کردن نویز کلی معادل شتاب از طریق کم کردن نویز براونین معادل شتاب و بدست آوردن مقداری بهینه برای مقادیر خازنی است. در این طراحی میزان فرکانس 1.6 KHz حاصل گردیده است. . با استفاده از نتایج این شتاب سنج مقادیر حساسیت، نویز براونین معادل شتاب، نویز مداری معادل شتاب، و نویز معادل کلی شتاب به ترتیب 0.356 pfg -1، 0.65µgHz -1/2 ، 0.56µgHz -1/2 ، 0.86µgHz -1/2 ، بدست آمده است که این مقادیر خوب و بهینه ای هستند.

نویسندگان

وحید حجتی

دانشجوی کارشناسی ارشد الکترونیک دانشگاه جامع امام حسین(ع)

سید محمد علوی

استادیار دانشگاه جامع امام حسین(ع)

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • شاهمرادی سیدعباس، کریمیان سعید، طراحی شتاب‌سنج MEMS خازنی، انتشارات دانشگاه ...
  • .Kraft, M., Lewis, _ Control system Design study for Micro ...
  • .Zhang, _ Design and Simulation of CMOS MEMS Accelerometer, Dept. ...
  • .Navid, R., , et al, Third Order Inter Modulation Distortion ...
  • .Gabrielson, T., Mechanical Thermal Noise in Micro Machined Acoustic and ...
  • .Kraft, M., Gaura, E., Noise Consideration for Closed Loop Digital ...
  • Babak Vakil Amini and Farrokh Ayazi: A Micro-gravity capacitive S ...
  • .Bernstein, j., et al, Low Noise MEMS Vibration Sensor, for ...
  • .Kulah, H., et al, Noise Analysis and Charactrization of a ...
  • نمایش کامل مراجع