MEMS加速計(jì)校準(zhǔn)提升工業(yè)應(yīng)用中的精度
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電源誤差：某些精度要求將要求對(duì)電源變化的影響進(jìn)行特性化。當(dāng)需要時(shí)，可以在不同的電源電平上采用相同的四點(diǎn)跌落測(cè)試，來采集合適的曲線擬合所需的數(shù)據(jù)。曲線擬合的復(fù)雜度與精度目標(biāo)和誤差自身的性質(zhì)無關(guān)。結(jié)果將是一系列用于每個(gè)電源條件的校準(zhǔn)系數(shù)。
溫度誤差：為了在溫度變化時(shí)保持１％的誤差，應(yīng)該考慮用于靈敏度和偏移的溫度系數(shù)。
靈敏度＝0.3%(典型范圍，-40°C到+125°C)
偏移=0.1mg/°C(典型值)
對(duì)于快速估計(jì)，這些值可以翻倍(假設(shè)２倍)并結(jié)合下式：
溫度的綜合誤差為：
在應(yīng)用中，工業(yè)系統(tǒng)在工作條件方面的變化將影響MEMS加速計(jì)的偏置和靈敏度。最常見的影響這些特性的工作條件是電源電壓和環(huán)境溫度。電源電壓的變化范圍可能高達(dá)10%，而每套工業(yè)系統(tǒng)有其自身的溫度范圍要求。
如果工作條件引起的變化超出了系統(tǒng)性能的許可范圍，則需要在多種工作條件下執(zhí)行四點(diǎn)跌落測(cè)試，目的是繪制誤差特性，并生成校準(zhǔn)系數(shù)表。這些系數(shù)的最終完成就像下圖中所示那樣。這種情況下的校準(zhǔn)表中有三個(gè)變量，其中包括一組用于工作條件超差的變量，這些可以用于頻率響應(yīng)或者各種其他條件。
校準(zhǔn)信號(hào)流
在部署加速計(jì)校準(zhǔn)功能過程中最為重要的是建立有價(jià)值的性能目標(biāo)。對(duì)于本文中指出并討論的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，開發(fā)商應(yīng)知道校準(zhǔn)并非隨意的，但還是有大量的增值機(jī)會(huì)，如果最終目標(biāo)明確的話。實(shí)際上，研發(fā)性能目標(biāo)不僅局限在工程領(lǐng)域，而是要考慮到進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)(損失收入)，性能風(fēng)險(xiǎn)(達(dá)不到客戶要求)以及成本過高風(fēng)險(xiǎn)(丟失市場(chǎng))等。盡管性能的影響是基本的，但還要考慮實(shí)現(xiàn)該性能并一直到校準(zhǔn)所需的投資，所有這些都有助于工程師做出更好的綜合決策，因?yàn)樗麄兯紤]的問題是一個(gè)永恒的問題-即制造與購(gòu)買的關(guān)系。
針對(duì)成本和性能的改善預(yù)期來說，通過與現(xiàn)成的商用解決方案-如ADI公司的ADIS16201全校準(zhǔn)的雙軸加速計(jì)/磁傾計(jì)進(jìn)行比較后，自然會(huì)發(fā)問，研發(fā)一個(gè)定制校準(zhǔn)和工藝所冒上述風(fēng)險(xiǎn)是否值得？相信文中所述內(nèi)容將有助于針對(duì)各種情況來回答這個(gè)問題。
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評(píng)論