Статті

ПРИСТРОЇ ОБРОБКИ СИГНАЛІВ МІКРОМЕХАНІЧНИХ ДАВАЧІВ НАВІГАЦІЙНИХ СИСТЕМ

А. В. Рудик
Національний університет водного господарства та природокористування
Ключові слова
мікромеханічний давач акселерометр гіроскоп обробка сигналів

Анотація

В статті запропоновано використовувати генераторний нульовий метод для побудови пристроїв обробки сигналів ємнісних мікромеханічних давачів навігаційних систем, згідно з яким перетворення ємності в частоту реалізується при виділенні різницевої частоти сигналів двох генераторів, до складу яких входять ємності мікромеханічних перетворювачів (акселерометрів або гіроскопів). Розроблено схеми перетворювачів ємності в частоту, які реалізовані на основі даного методу. Різницевий принцип формування вихідного сигналу забезпечує високу чутливість пристроїв без використання зарядових підсилювачів, що підвищує стійкість схеми до впливу шумів. Використання для формування вихідних імпульсів двох  ідентичних генераторів забезпечує часткову компенсацію  температурних змін вихідної частоти, що приводить до розширення  діапазону робочих температур пристроїв обробки. Також  запропонована схема перетворювача частоти в напругу, який має  високу лінійність в діапазоні частот до 1 МГц. Проведено моделювання розроблених схем пристроїв обробки сигналів, яке  підтвердило можливість використання різницевого принципу формування вихідного сигналу для обробки сигналів мікромеханічних давачів навігаційних систем.

Біографія автора

А. В. Рудик, Національний університет водного господарства та природокористування
к.т.н., доцент

Посилання

Elwenspoek M., Wiegerink R. Mechanical microsensors. – Springer, 2001. – 308 p.

Лысенко И. Е. Проектирование сенсорных и актюаторных элементов микросистемной техники. – Таганрог : Издательство ТРТУ, 2005. – 103 с.

Xie H. Gyroscope and micromirror design using vertical-axis CMOS-MEMS actuation and sensing. – Carnegie Mellon university, 2002. – 246 p.

Распопов В. Я. Микромеханические приборы / Распопов В. Я. – М. : Машиностроение, 2007. – 400 с.

Лысенко И. Е. Интегральный микромеханический гироскоп-акселерометр. Патент РФ №2293338, 2007.

Шарапов В. М. Пьезоэлектрические датчики / Шарапов В. М., Мусиенко М. П., Шарапова Е. В. – М. : Техносфера, 2006. – 632 с.

Схемотехническое конструирование БИС преобразователя емкость-напряжение для микроэлектромеханических датчиков / Белоус А. И., Емельянов В. А., Дрозд С. Е., Коннов Е. В., Мухуров Н. И., Плебанович В. А. // Нано- и микросистемная техника. – 2008. – № 8. – С. 15–19.

Брихта М. Преобразователи ёмкости в цифровой код на основе сигмадельта модулятора / М. Брихта // Компоненты и технологии. – 2006. – № 1. – С. 34–36.

Рудик А. В. Пристрої для вимірювання електричної ємності мікромеханічних давачів навігаційних систем мобільних роботів та її відхилення від номінального значення / Рудик А. В. // Вісник Житомирського державного технологічного університету. Серія: Технічні науки. – 2016. – № 3(78). – С. 93–103.

Рудик А. В. Пристрій обробки сигналів мікромеханічних давачів навігаційних систем / Рудик А. В., Шлома А. І. // Метрологія та вимірювальна техніка (Метрологія-2016). Тези доповідей 10 Mіжнародної НТК. – Харків : ННЦ «Інститут метрології», 2016. – С. 73.