Интегральный акселерометр компенсационного типа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.16, кандидат технических наук Былинкин, Сергей Федорович

  • Былинкин, Сергей Федорович
  • кандидат технических науккандидат технических наук
  • 2002, Арзамас
  • Специальность ВАК РФ05.11.16
  • Количество страниц 116
Былинкин, Сергей Федорович. Интегральный акселерометр компенсационного типа: дис. кандидат технических наук: 05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям). Арзамас. 2002. 116 с.

Оглавление диссертации кандидат технических наук Былинкин, Сергей Федорович

Введение.

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ

1.1. Обзор конструктивных схем интегральных акселерометров.

1.2. Обзор и анализ методов демпфирования подвижных узлов интегральных акселерометров.

Выводы.

Глава 2. РАЗРАБОТКА ТЕОРИИ ПОСТРОЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОГО КОМПЕНСАЦИОННОГО ДАТЧИКА ЛИНЕЙНЫХ УСКОРЕНИЙ.

2.1. Математическая модель подвижного узла интегрального акселерометра.

2.2. Передаточная функция емкостного преобразователя перемещений

2.3. Передаточное соотношение корректирующего термодатчика

2.4. Передаточное соотношение преобразователя обратной связи 42 Выводы.

Глава 3. ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ УЛУЧШЕНИЯ ИХ ХАРАКТЕРИСТИК.

3.1. Оценка погрешности статической характеристики интегрального чувствительного элемента.

3.2. Оценка степени демпфирования интегрального маятника с помощью электрического контура.

3.3. Компенсация температурной погрешности электростатического притяжения емкостного преобразователя перемещений конструктивным методом.

3.4. Оценка динамической погрешности от несимметричности потоков демпфирующего газа.

3.5 Оптимизация параметров катушки преобразователя обратной связи.

3.6 Оптимизация параметров упругого подвеса интегрального маятника.

Выводы.

Глава 4. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Описание объекта экспериментальных исследований.

4.2. Методика испытаний интегральных акселерометров с помощью оптической делительной головки.

4.3. Температурные испытания интегральных акселерометров . 76 4.4 Динамические испытания интегральных акселерометров с помощью вибростенда.

4.5. Применение косвенного метода снятия АЧХ.

4.6 Экспериментальные исследования материала постоянного магнита для магнитоэлектрического преобразователя момента

Выводы.

Список принятых обозначений.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)», 05.11.16 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Интегральный акселерометр компенсационного типа»

В настоящее время инерциальные навигационные системы (ИНС) устанавливаются на всех типах летательных аппаратов (самолетах, вертолетах, космических ЛА), а также на кораблях, подводных лодках и различных боеприпасах (ракетах, торпедах и т. д.). Существуют также системы подземной навигации для исследования профиля скважин при буровых работах - гироскопические и магнитные инклинометры, реализующие инерциальный принцип счисления пути и координат места.

На современном этапе развития ИНС летательных аппаратов, инклинометров и боеприпасов проявилась тенденция микроминиатюризации конструкций отдельных компонентов таких систем, в частности приборов первичной информации - датчиков линейных ускорений (ДЛУ, акселерометров), датчиков угловых скоростей (ДУС, двухстепенных гироскопов) и датчиков угловых координат (трехстепенных гироскопов), при сохранении и дальнейшем увеличении их точности, надежности, временной стабильности и снижении энергопотребления. Причем, если для гироскопических приборов эта тенденция едва прослеживается и имеет поисковый характер, то акселерометры успешно поддаются миниатюризации на протяжении последних 20-и лет как в нашей стране, так и за рубежом. Происходит это в основном благодаря интегральным технологиям, заимствованным из микроэлектроники (фото- и рентгенолитография, изотропное и анизотропное травление, ионная имплантация, эпитаксия и т. д.), а чувствительные элементы (ЧЭ) самих датчиков изготавливаются из кремния или кварца групповым способом. Сервисная электроника датчиков первичной информации увеличивает степень своей интеграции, и на данный момент обозначился переход от гибридных интегральных схем (ГИС) со многими активными и пассивными компонентами на керамической подложке к специальным большим интегральным схемам (спецБИС) на одном кремниевом кристалле, имеющем источник опорного напряжения, генератор для измерительной схемы, фазочувствительный выпрямитель, измерительный усилитель с корректирующим устройством и усилитель мощности.

ДЛУ используются в платформенных и бесплатформенных ИНС для измерения ускорений центра масс объекта на траектории движения: после двойного интегрирования посредством бортовой ЦВМ - счисление пути и текущих координат.

По принципу действия все акселерометры можно разделить на приборы прямого действия и компенсационные: ЧЭ первых непосредственно передает информацию о входной величине на вторичный преобразователь, и при этом все погрешности измерительного тракта присутствуют в выходном сигнале датчика, а вторые частично или полностью (с интегратором в контуре - аста-тизм 1-ого порядка) уравновешивают измеряемую величину с помощью главной отрицательной обратной связи (ГООС), т. е. реализуют силовую разгрузку ЧЭ с помощью выходного сигнала, подаваемого на элемент компенсации. В последнем случае точность прибора зависит в основном от элемента компенсации

- датчика силы или момента обратной связи.

Не смотря на перекрестную чувствительность наиболее широко применяемыми ДЛУ в современных ИНС для всех видов ЛА по-прежнему остаются традиционные маятниковые акселерометры компенсационного типа с камневыми виброопорами или упругим подвесом инерционной массы. Причем последние имеют существенные преимущества, поскольку у них отсутствует порог чувствительности в традиционном понимании, который можно было бы измерить, а минимальное значение измеряемого ускорения определяется моментом превышения выходным сигналом прибора уровня "шума" сервисной электроники.

Проведенный анализ по возможным областям применения акселерометров

- ИНС ЛА большой дальности, ЛА средней и малой дальности, системам управления подвижными объектами, блокам датчиков, инклинометрам, системам виброметрии, диагностики и т. д. показал, что по критерию точности могут быть условно выделены 4 класса, каждый из которых соответствует своим объектам применения (см. "Целевая комплексная программа развития микромеханических датчиков линейных ускорений в ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА" на

1998-2002 годы.").

Настоящий обзор составлен по ДЛУ 1-ого и 2-ого класса точности: 1-й класс точности - ИНС ДА большой дальности, с возможным выделением подклассов систем, отличающихся диапазоном измерения и условиями эксплуатации.

Основные технические характеристики приборов 1-ого класса:

- смещение нуля - (l -5- 5)х 10~4 g;

- погрешность масштаба - 0,05 %;

- диапазон измерения - до 30 g (10 g- самолетный);

- стоимость - 1500-^2000 долларов США.

2-ой класс точности - ИНС ДА средней дальности, инклинометры, измерительные блоки.

Основные технические характеристики приборов 2-ого класса: . смещение нуля - (l ч- 2)х 10~3 g;

- погрешность масштаба - 0,1^0,2 %;

- диапазон измерения - до 50 g;

- стоимость - около 1000 долларов США.

Характеристики рассматриваемых конструкций могут несколько отличаться от приведенных выше, однако приборы таких классов точности должны обладать очень высокой временной стабильностью и воспроизводимостью метрологических параметров, что является необходимым условием эффективной алгоритмической компенсации их погрешностей с помощью бортовой ЦВМ в реальном масштабе времени.

Актуальность работы. Характерной чертой мирового технологического развития конца XX века является выделение интегрально образующихся (комплексных) технологий, к которым относятся и технологии микромеханических систем. Как в нашей стране, так и за рубежом наблюдается устойчивый рост 6 интереса к разработкам интегральных датчиков, что связано с возможностью эффективного решения с их помощью ряда задач контроля и управления. Возможности измерительных систем, таких как ИНС, инклинометры, курсоверти-кали и т. д., всегда определялись характеристиками первичных преобразователей. Существующие конструкции интегральных датчиков ускорений не удовлетворяют современным требованиям из-за высокого уровня трудоемкости изготовления, а также временной нестабильности метрологических характеристик и малого ресурса. Данная работа проводилась в соответствии с тематикой научных исследований предприятия ОАО AHlill "ТЕМП-АВИА" (г. Арзамас), а также планом основных научных работ Арзамасского филиала НГТУ по проблеме "Разработка и исследование интегральных датчиков первичной информации".

Цель работы.

Целью диссертации является исследование интегральных акселерометров компенсационного типа и их узлов, создание методик проектирования, а также вывод расчетных соотношений, совокупность которых имеет прикладное значение в развитии перспективного направления в отрасли интегрального приборостроения.

Задачи диссертационной работы:

1. Анализ физических процессов в интегральных чувствительных элементах (ЧЭ), интегральных электронных узлах и системах интегральных акселерометров с точки зрения современных требований к измерительным приборам с применением уравнений математической физики, теории автоматического управления, аэрогидродинамики, электротехники, теории упругости, компьютерного моделирования и т. д.

2. Проведение экспериментальных исследований статических характеристик интегральных акселерометров, результаты которых позволяют судить о точности и преимуществах интегральных конструкций перед традиционными схемами объемного монтажа.

3. Получение практического подтверждения теоретических результатов диссертации.

Объект исследования.

Объектом исследования является интегральные акселерометры компенсационного типа, выполняемые на базе монокристаллического кремния

• Кремниевые маятниковые чувствительные элементы.

• Емкостные преобразователи перемещений в электрический сигнал

• Приборы для измерения линейных ускорений.

• Микроэлектронные преобразователи и узлы, встраиваемые в интегральные акселерометры.

Методы исследования. При решении поставленных задач использованы методы математического и физического моделирования, натурный эксперимент и синтез оптимальных решений, методы полупроводниковой схемотехники, теоретической механики, аэрогидродинамики, теории упругости и теории систем автоматического управления.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработана математическая модель интегрального микромеханического маятника, отличающаяся более точным соответствием результатам экспериментов.

2. Получена математическая модель микроэлектронного преобразователя, содержащего широтно-импульсный модулятор.

3. Разработана методика проектирования магнитоэлектрического силового преобразователя, учитывающая свойства нового материала магнитов и позволяющая получить максимальный диапазон измерения.

4. Разработана математическая модель газодинамического демпфирования, отличающаяся учетом нелинейных эффектов.

Практическая ценность работы:

1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований в виде методик, математических моделей и расчетных соотношений могут быть использованы при проектировании и определении важнейших параметров интегральных компенсационных акселерометров.

2. Разработанные методики определения характеристик интегральных акселерометров и их погрешностей с помощью испытательного оборудования позволяют получить основные метрологические параметры приборов.

3. Результаты диссертационной работы могут бить внедрены в учебный процесс.

Реализация в промышленности.

Результаты диссертационной работы внедрены в серийно выпускаемое изделие ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА" и в учебный процесс в Арзамасском филиале НГТУ на кафедре "Авиационные приборы и устройства" по специальностям 190300 и 190900, что подтверждается соответствующими документами.

Апробация работы.

Диссертация и отдельные ее разделы обсуждались и получили положительную оценку на следующих конференциях и совещаниях:

- На региональной научно-технической конференции "Методы и средства измерений физических величин", Н. Новгород, 1997, 1998 г. г.

- На межвузовской научно-технической конференции "Микроэлектроника и информатика - 97", Москва, 1997 г.

- На расширенных НТС ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА", Арзамас, 1997 - 2001г.

- На расширенном заседании кафедры "Авиационные приборы и устройства" Арзамасского филиала НГТУ в 1998 г.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 8 работ, из них 5 статей , 3 - тезиса докладов на научно-технических конференциях.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, списка принятых обозначений, приложений, и содержит 113 страниц машинописного текста: иллюстраций - 27 (рисунки, схемы, графики), таблиц - 10, список литературы - 67 наименований.

Похожие диссертационные работы по специальности «Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)», 05.11.16 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)», Былинкин, Сергей Федорович

Выводы

1. Экспериментально подтверждена адекватность разработанной математической модели интегрального акселерометра

2. Разработана методика испытаний интегральных акселерометров с по-щью оптической делительной головки

3. Проведены температурные исследования интегральных акселерометров

4. Разработан и применен косвенный метод снятия АЧХ

Перечень принятых обозначений g - величина ускорения свободного падения; ах,ау - проекции измеряемого ускорения; атах - диапазон измеряемых линейных ускорений; яуд - амплитуда ударного ускорения; ти - длительностью ударного импульса;

С1,С2~ рабочие емкости: датчик угла;

0 - начальный зазор между обкладками; с1 - зазор между обкладками; - диэлектрическая проницаемость среды; ео = 8,854 хЮ"12 Ф/м - электрическая постоянная; 51 - площадь обкладок емкости;

- передаточная функция; 5 = с1/Ш - оператор Лапласа; - логарифмический декремент затухания (относительный коэффициент демпфирования);

Дб - погрешность базирования (неортогональность измерительной оси и базовой плоскости); ст - среднеквадратическое отклонение;

ВЬ1Х - выходной ток прибора;

1/вЬ1Х - выходное напряжение прибора;

Ян - сопротивление нагрузки;

1/пт - напряжение питания; потр - потребляемый ток; т| - безразмерный коэффициент потерь, определяемый физическими и конструктивными особенностями подвеса; шс - собственная частота колебаний упругой системы; со - частота вынужденных колебаний; Уо - скорость перемещения подвижного узла; у - вектор скорости газа в координатных осях х, у, г; р - статическое давление в точках потока; р - плотность газа; ц - динамическая вязкость газа; £ - площадь в плане подвижного узла; Мд = /цм - момент демпфирующей силы; а - угловая скорость подвижного узла; цм - расстояние от точки качания маятника до центра давления; Т - кинетическая энергия ЧЭ; тп - масса ЧЭ;

Jcz - момент инерции ЧЭ относительно центральной оси; Ус = у- линейная скорость ЧЭ; со = ф - угловая скорость ЧЭ;

Кд - линейный абсолютный коэффициент газодинамического демпфирования;

Кду - угловой абсолютный коэффициент газодинамического демпфирования; С - линейная жесткость подвеса; Су - угловая жесткость подвеса;

Км - тЦОу - статический коэффициент передачи маятникового ЧЭ; 03см = д/^у /^аг " собственная частота маятникового ЧЭ; ир.п - перепад напряжения на р-п переходе; к - постоянная Больцмана; е- величина заряда электрона; - ток прямосмещенного р-п перехода первого транзистора; - обратный ток насыщения;

Мэ - магнитоэлектрический момент преобразователя; В3 - магнитная индукция в зазоре; п - число витков; / - длина одного витка; и - напряжение, приложенное к обмотке; г - сопротивление обмотки; Ян - сопротивление нагрузки; Ур- рабочий объем зазора; цр - магнитная проницаемость зазора; ар - коэффициент рассеяния; Н— напряженность поля в магнитном слое; Вм - магнитная индукция в слое; Уи - объем однородного магнитного слоя; Но - магнитная проницаемость воздуха; £р - средняя площадь рабочего зазора; Ик - средний диаметр катушки; Ьм- длина постоянного магнита; I - величина заделки магнита в магнитопровод; Ь, - рабочий зазор; - внешний диаметр преобразователя; Вм - диаметр магнита; а - высота полюсных наконечников; /гк - высота катушки (ширина обмотки; Ь + а - ширина торца магнитопровода; ам - температурный коэффициент изменений магнитной индукции слоя; АТ- диапазон изменения температуры; Вш - магнитная индукция в слое шунта;

- объем магнитного шунта; Д«н> Дин - значения магнитной индукции слоев при нормальных условиях; ао, аш - температурные коэффициенты магнитной индукции слоев; аг, ав - соответственно температурные коэффициенты сопротивления возвращающей обмотки и магнитной индукции зазора; 1Х, 4 - расстояние от осей симметрии ЧЭ х, г до точки А; 1СХ, 1С2 - расстояние от центра масс ЧЭ до осей х, т - масса ЧЭ;

- толщина слоя металлизации при нормальных условиях; /г"р - толщина слоя кремния при нормальных условиях; г" - толщина слоя окисла (стекла) при нормальных условиях; А - амплитуда колебаний подвижного узла; а,1 и 0С2 - максимальные углы отклонений маятника; I - ток обратной связи; т - масса маятника за вычетом массы провода; тп - масса провода;

Ь - длина провода; - сечение провода; н- сопротивление нагрузки;

В - индукция в зазоре; итах - максимальное значение выходного напряжения емкостного датчика угла;

N - количество витков; Б - средний диаметр намотки; у - плотность меди; р - удельное сопротивление меди;

Е\ и Е2 - модули упругости первого и второго слоев (монокремния и металла);

1\ и /2 - моменты инерции первого и второго слоев сечения подвеса; т - масса подвижного узла;

К\ - крутизна входной характеристики (масштабный коэффициент); К„(п = 2,3,4.) - коэффициенты нелинейностей; Кху, Kyz - коэффициенты перекрестных связей; ЬКо~ относительная ошибка смещения нулевого уровня;

Umax - выходное напряжение при действии максимального ускорения; - относительная ошибка крутизны характеристики;

КТ =£/max/amax - теоретическое значение крутизны характеристики; к2" относительная ошибка квадратичной нелинейности; bKi - относительная ошибка кубической нелинейности;

U{0) - выходное напряжение при нулевой частоте; t - текущее время.

Заключение:

1. С целью дальнейшего увеличения диапазона измерения акселерометра необходимо рассмотреть возможность применения в катушке датчика момента алюминиевого провода и материала каркаса катушки с меньшей плотностью, чем у Д16 (стекло, керамика, кремний и т. д.);

2. Для уменьшения относительной величины резонансного пика в соответствие с проведенным математическим моделированием необходимо изменить геометрию обкладок датчика угла.

4.5. Применение косвенного метода снятия АЧХ

На рис. 4.4 приведена структурная схема для динамических испытаний компенсационных акселерометров. В этой конструкции датчик момента имеет две обмотки: возвращающую и зондирующую. В обычном режиме работы акселерометра рабочей является только возвращающая обмотка, с помощью которой осуществляется силовая обратная связь. В режиме испытаний (или контроля) в действие вступает зондирующая обмотка. Испытательный сигнал в виде синусоиды или единичного скачка подводится на обмотку от внешнего генератора, создавая момент небаланса подвижного узла.

Силовая обратная связь I

Рис. 4.4. Структурная схема динамических испытаний с помощью задатчика момента

При снятии АЧХ на зондирующую обмотку подводится синусоидальный сигнал с переменной частотой и постоянной амплитудой. Поддержание амплитуды синусоидального сигнала постоянной равносильно выполнению требования постоянства задания ускорений на разных частотах, т.е. при этом обеспечивается реализация соотношений (4.3) и (4.4). Данный метод испытаний в основном аналогичен с метолом испытаний на вибростенде, однако точность его выше, поскольку стабилизировать амплитуду зондирующего сигнала значительно проще, чем стабилизировать ускорение. Ток в зондирующей обмотке пропорционален выходному напряжению и соответственно ускорению, действующему по оси чувствительности. При подаче на зондирующую обмотку единичного скачка напряжения возможно получение переходного процесса.

Нормированная передаточная функция ¡¥(5) акселерометра и АЧХ А(со) в общем виде описываются выражениями: п \ К ж(*)= 1+ху /

V 1=1 У/ V м )

4.5) \ЖОсо) = 1 + X Л®И / 1 +

V /■=! и >1

4.6) где коэффициентывычисляются по формулам:

Ь? +2 пап (г, я-»')

2 . , £( .и 1

О КкЪ1+к> *=1 "Л, шиг ( /, т-у) = + 2 ЛД~0 = и(ро =до=1)к=1

4.7)

Целью обработки экспериментальных данных является идентификация передаточной функции акселерометра по экспериментальной АЧХ и определение параметров подвижного узла акселерометра на основании известных теоретических зависимостей.

Методика косвенного метода снятия АЧХ состоит в следующем. По графику экспериментальной АЧХ делается предположение о порядке числителя и знаменателя (п и т) передаточной функции акселерометра. Далее в соответствии с (4.6) множество точек [сок,А£],к= 1 .^экс квадрата нормированной АЧХ аппроксимируется рациональной дробью: \

4.8)

V Ы ) < м

Наилучшее приближение определяется методом интегрированного веса при использовании следующего условия наилучшего среднеквадратического приближения:

ЛГэкс д = 2)к )/<2.К)]' = ™п, (4.9) 1 где р(со^)- вес точки ю*. Вес р(соА) имеет смысл точности измерения данной точки: чем выше точность, тем большее значение веса приписывают точке. В данном случае при обработке экспериментальных данных полагалось, что точность измерения всех точек одинакова, поэтому р(ю4) = 1, к = 1.ЫЭКВ. Таким образом, условие (4.9) преобразуется к виду:

ЛГэкс Л/экс л=£к2-РМЖМ]=£рК)[е-КК! К)]2 к=1 А=1 где р(ю,) = 1/^(со,), к = \.Ыжс.

Данная задача решается простым итерационным процессом:

Мжс г (4 10) дМ = ^Р^Л^'КК2 -Л)] -шш, 1 где \1 - номер итерации.

За нулевое приближение берется )= 1, к = 1.ЛГЭКС. На каждой итерации вес р{(ок) известен по предыдущей итерации, поэтому условия миниму

86 ма Д(й) в виде дд№/др1 = 0, ддУ)|дqj =0,0 = 1 .л, у = 1 .т) представляют собой систему (п+т) линейных уравнений относительно коэффициентов кс

Л/экс

1 1 А=1 Мисс к=\ т ( ЛГэкс

1=1 [ V А=1 ^ Г=1 I к

ЛГэкс р К (1 - Л2), / = 1.Л, У = 1.Л1. V кс

Л=1

А=1

4.11)

После определения коэффициентов из системы уравнений (4.11) вычисляется значение: т м

Затем, после подстановки значений к = \.ЫЖй в систему (4.11), определяются коэффициенты и так далее. Критерием окончания итераций служит условие достижения заданной точности е:

Л/экс . л=1

На практике коэффициенты наилучшего приближения слабо зависят от выбора веса, поэтому обычно итерации сходятся быстро. Далее, с учетом ко

87 эффициентов числителя и знаменателя, выражения квадрата АЧХ (4.8) из системы уравнений (4.7) определяются коэффициенты (/ = 1 .и,у' = 1 .т) передаточной функции акселерометра (4.5).

Данные по исходным экспериментальным и идентифицированным АЧХ заносятся в сводную таблицу, в которой должны быть отражены основные параметры идентифицированных АЧХ: собственные частоты резонансные частоты значения показателей колебательности М и значения относительных коэффициентов демпфирования определенные по изложенной выше методике для заданного варианта интегрального акселерометра.

Для определения физико-конструктивных параметров ПУ найденные значения коэффициентов экспериментальной передаточной функции ¿>„ (г = 1 .и, у = 1 .т) подставляются в соответствующие выражения теоретической передаточной функции (4.5). Получаемая таким образом система нелинейных уравнений относительно массы, моментов инерции ЧЭ, коэффициентов демпфирования, жест-костей упругого подвеса и геометрических параметров ЧЭ является неопределенной (число неизвестных больше числа уравнений). Поэтому при решении системы уравнений дополнительно задаются некоторые геометрические параметры, определенные экспериментально, а также масса ЧЭ с наклеенными на него катушками силового преобразователя, определявшаяся путем взвешивания.

На рис. 4.5 представлены типовые АЧХ испытываемых акселерометров: экспериментальная и теоретическая, построенная по известной передаточной функции в соответствии с их физико-конструктивными параметрами. Коэффи

Теория Эксперимент

Рис. 4.5. Теоретическая и экспериментальная АЧХ акселерометра циенты теоретических и экспериментальных передаточных функций испытываемых акселерометров приведены в табл. 4.4 Коэффициенты передаточных функций (размерности - в системе СИ), а оценки параметров подвижного узла и результаты идентификации АЧХ.- в табл. 4.4

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Былинкин, Сергей Федорович, 2002 год

1. Аш Ж. и др. Датчики измерительных систем. -М.: Мир, 1992. Кн. 1. 480 с. Кн. 2. 420 с.

2. Allan R. New applications open up for silicon sensors: a special report //Electronics. 1980. V. 53. № 24. P.l 13-122.

3. A.c. 1306326 (СССР). Компенсационный акселерометр /Вавилов В.Д., Поздяев В.И.; Опубл. 22.12.1986. Бюл. №3.

4. A.c. 1377572 (СССР). Датчик перемещения /Вавилов В.Д., Поздяев В.И.; Опубл. 15.07.1988. Бюл. № 8.

5. A.c. 1774710 (СССР). Устройство для измерения перемещений /Вавилов В.Д. и др.; Опубл. 08.07.1992. Бюл. № 2.

6. Askc. V.H. An Integrated Silicon Accelerometer//Scientific Honeyweller. 1987. V. l.P. 53-58.

7. A.c. 1013855 (СССР). Устройство для измерения угловой скорости /Вавилов В.Д., Поздяев В.И. Опубл. 23.04.1983. Бюл. № 15.

8. A.c. 1086388 (СССР). Способ определения линейного ускорения и устройство для его осуществления /Вавилов В.Д., Поздяев В.И. Опубл. 15.04.1984. Бюл. № 14.

9. A.c. 1107063 (СССР). Акселерометр /Вавилов В.Д., Поздяев В.И., Ва-нюгин А.Н.; Опубл. 07.08.1984. Бюл. № 29.

10. A.c. 1217094 (СССР). Компенсационный маятниковый акселерометр /Беликов Л.В., Вавилов В.Д., Поздяев В.И.; Опубл. 08.11.1985. Бюл. № 12.

11. Акселерометр ATI 104. Технические условия. ИФДЖ. 402139. 008 ТУ, 1996.

12. Акселерометр капиллярный АК5-15. Технические условия. 6Ш2. 781. 077 ТУ, 1984.

13. Бачурин В.В. и др. Применение анизотропного травления кремния в технологии изготовления полупроводниковых приборов //Обзоры по электронной технике. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. Вып. 3 (859).-М.: ЦНИИ "Электроника", 1982. 52 с.

14. Браславский Д.А., Петров В.В. Точность измерительных устройств. -М.: Машиностроение, 1976. -312 с.

15. В-290 "TRIAD". Three Axis Accelerometer. Рекламный лист фирмы LITEF GmbH (ФРГ), 1996.

16. Вавилов В.Д., Поздяев В.И., Шеянов В.Н. Об аэродинамическом демпфировании чувствительных элементов интегральных акселерометров //Труды НИТИ. 1986. Вып. 2(30). С. 89-93.

17. Бердников А.Е. и др. Предокислительная обработка кремниевых пластин //ПСУ. 1989. № 8. С. 39.

18. Вавилов В.Д., Поздяев В.И. Математические модели интегральных датчиков информации: Тез. докл. //Методы и средства измерений физических величин: Регион, научно-техн. конф. -Н. Новгород, 1996. С. 33.

19. Вавилов В.Д., Поздяев В.И. Конструирование интегральных датчиков: Учеб. пособие. -М.: Изд-во МАИ, 1993. -68 с.

20. Ваганов В.И. Интегральные тензопреобразователи. -М.: Энергоатомиз-дат, 1983.-136 с.

21. Волков Н.В., Гущин О.Г., Поздяев В.И. Проектирование измерительных устройств и оптимизация их характеристик: Учеб. пособие / НГТУ. Н. Новгород, 1996. -80 с.

22. Вавилов В.Д. Применение микропроцессоров в информационных системах: Учеб. пособие. -М.: Изд-во МАИ, 1988. -46 с.

23. Вавилов В.Д. Оптимизация характеристик интегральных датчиков //Известия вузов. Приборостроение. 1997. № 5. С. 53-56.

24. Васильев А.Д. и др. Направленное микропрофилирование кремния //Микроэлектроника. 1977. Т. 6. Вып. 3. С. 249-257.

25. Возьмилова JI.H., Бердиченко М.М. Травление сквозных отверстий в пластинах кремния //Электронная техника. Сер. 2. Полупроводниковые приборы. 1980. Вып. 2. С. 102-107.

26. Вишнева Т.И. и др. Применение анизотропного травления полупроводников в технологии микроэлектроники //Сборник научных трудов по проблемам микроэлектроники/МИЭТ. М. 1976. Вып. 24. С. 169-174.

27. Гордиенко М.М. и др. Термокомпрессионная оснастка для диффузионной сварки чувствительных элементов //ПСУ. 1991. № 4. С. 42-43.

28. Гутников B.C. и др. Измерительная система для емкостных датчиков //ПСУ. 1991. №5. С. 24-26.

29. Гутников B.C. и др. Частотно-временные преобразователи в схемах измерения физических величин //ПСУ. 1989. № 9. С. 15-17.

30. Гутников B.C. Тенденции развития электронных измерительных преобразователей для датчиков //ПСУ. 1990. № 10. С. 32-35.

31. Датчик акселерометра ДА-11. Технические условия. 6Д2. 329. 023 ТУ, 1977.

32. Косогоров В.М. Технология диффузионной сварки полупроводниковых чувствительных элементов в электрическом поле //ПСУ. 1991. № 4. С. 41 -42.

33. Кунце Х.И. Методы физических измерений. -М.: Мир, 1989. -214 с.

34. Канищева Г.А. и др. Получение выпуклых и вогнутых поверхностей посредством анизотропного травления кремния ориентации (100) //Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 1978. Вып. 5. С. 77-82.

35. Карантиров Н.Ф. и др. Качество микрорельефа при анизотропном травлении кремниевых пластин ориентации (100) //Электронная техника. Сер. 6. Вып. 10. 1979. С. 68-74.

36. Козин С.А. и др. Размерное травление кремния при изготовлении интегральных чувствительных элементов преобразователей механических величин //ПСУ. 1990. № 10. С. 42-43.

37. Коновалов С.Ф. Теория виброустойчивости акселерометров. -М.: Машиностроение, 1991. -270 с.

38. Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин (Измерительные преобразователи): Учеб. пособие для вузов. -Л.: Энергоатомиздат, 1983. -320 с.

39. Любезнов А.Н., Куличков A.B., Игошин Д.В., Кот Л.И. Разработка унифицированного ряда низкочастотных полупроводниковых линейных акселерометров //Датчики на основе технологии микроэлектроники: Материалы конференции. -М.: МДНТП, 1986. С. 32-35.

40. Ленк А. Электромеханические системы. -М.: Мир, 1978. -284 с.

41. Линейные сервоакселерометры Q-Flex: QA-1000, QA-1100. Перевод № 732. Источник: проспект фирмы Sundstrand Data Control. Переводчик Подколзина Т. В. Под ред. Перожка Я. Л. Арзамас: ОНТИ ОКБ "ТЕМП", 1981.

42. Марова Н.В. и др. Низкочастотные линейные акселерометры прямого действия//ПСУ. 1990. № 10. С. 19-21.

43. Метальников В.В. и др. Низкочастотные линейные компенсационные акселерометры //ПСУ. 1990. № 10. С. 21-23.

44. Мерриэм К. Теория оптимизации и расчет систем управления с обратной связью. -М.: Мир, 1967. -550 с.

45. Мусин P.A., Конюшков Г.В. Соединение металлов с керамическими материалами. -М.: Машиностроение, 1991. -224 с.

46. Мельников В.Е. Электромеханические преобразователи на базе кварцевого стекла. -М.: Машиностроение, 1984. -159 с.

47. Мельников В. Е., Романцов В. А. Основы расчета статических и динамических характеристик кварцевых акселерометров. Учебное пособие. М.: МАИ, 1982.

48. Мокров Е.А., Папко A.A. Особенности динамической градуировки в компенсационных акселерометрах на двойных центрифугах //ПСУ. 1990. № 10. С. 29-30.

49. Нашиф А., Джоунс Д., Хендерсон Д. Демпфирование колебаний. -М.: Мир, 1988. -448 с.

50. Обухов В.И. Технология интегральных измерительных преобразовате-лей/НГТУ. Н. Новгород, 1994. -150 с.

51. Осипович JI.A. Датчики физических величин. -М.: Машиностроение, 1979.-159 с.

52. Petersen Kurt Е. Silicon as a Mechanical Material //IEEE. 1982. V1.70. № 5. P. 420-457.

53. Поздяев В.И. Оптимизация параметров механической системы интегральных акселерометров //Известия вузов. Приборостроение. 1997. № 5. С. 56-60.

54. Проектирование датчиков для измерения механических величин /Под ред. Е.П. Осадчего. -М.: Машиностроение, 1979. -480 с.

55. Разработка интегральных кремниевых микродатчиков за рубежом. Обзор по материалам зарубежной печати. Составители: A.A. Андреев, Н. Г. Патрушева. ГОНТИ, 1991.

56. Скалой А.И. Принципы построения цифровых компенсационных акселерометров //Измерения, контроль, автоматизация. 1984. № 1. С. 43-51.

57. Стоффель И.М. Технологии производства датчиков XXI века //ПСУ. 1991. № 1.С. 23-24.

58. Соболев В.И. Информационно-статистическая теория измерений. -М.: Машиностроение, 1983. -224 с.

59. Солимар JI., Уолш Д. Лекции по электрическим свойствам материалов. -М.: Мир, 1991.-502 с.

60. Спектор С.А. Электрические измерения физических величин. -Д.: Энергоатомиздат, 1987. -320 с.

61. Стучебников В.М. Полупроводниковые интегральные тензорезистор-ные преобразователи механических величин //Измерения, контроль, автоматизация. 1983. № 1.С. 30-42.

62. Состояние разработок и применение акселерометров для ИНС за рубежом. Техническая справка. Составители: В. Н. Шеянов, Н. Г. Патрушева. Под ред. М. А. Мирошникова. ГОНТИ, 1990.

63. Талерчик Б.А., Олеск А.О. Интегральные полупроводниковые датчики //ПСУ. 1986. №6. С. 12-13.

64. Магнус К. Колебания: Введение в исследование колебательных систем. Пер. с нем. М.: Мир, 1982. - 304 с.

65. Поздяев В.И., Гуськов A.A. Математическая модель подвижного узла интегрального датчика линейных ускорений. Радиоэлектронные и телекоммуникационные системы и устройства: Межвуз. сб. науч. трудов. Вып. 3. Н. Новгород: НГТУ, 1998. С.99-105.

66. Распопов В.Я., Иванов Ю.В. Датчики уровня систем управления железнодорожных машин. Тула: ТулГУ, 2000. с. 174.

67. Распопов В.Я. Математическое моделирование акселерометра прямого измерения с монокристаллическим маятником. Датчики и системы, //2000, № 3, с. 22-26.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.