加速度传感器批量测试平台技术研究

【摘要】MEMS加速度传感器已广泛应用于汽车工业、工业过程控制、医用保健、消费类电子及环保等领域，年需求量超过1000万套。但是，对其的标定测试目前还是单件、手动来完成，标定测试效率低，时间长，而且人工费用高，测试存在不稳定的差错。论文围绕设计制造能在不同温湿度环境下对批量MEMS加速度传感器自动一次完成静态重力场翻滚实验和动态振动实验设备展开，设计完成了适用于该设备的批量MEMS加速度传感器重力场翻滚实验自动测试平台。论文首先介绍了加速度传感器的发展历史、原理以及测试方法，总结了现有加速度传感器重力场翻滚实验设备的实现方法。在此基础上，设计了平台的整体实现方案；设计了批量MEMS加速度传感器的槽形加载机构、步进伺服电机直接驱动360°内多位置精确定位机构、步进电机和滚珠丝杠组成的直线运动机构；利用SolidWorks软件对平台进行了三维模拟装配、关键零件的有限元分析和运动仿真。其次，论文设计完成了平台的控制系统。通过分析平台控制系统要求和各种控制器的特点，选择三菱FX3U型PLC作为平台控制系统的控制器；选择VB编写计算机控制软件；完成了计算机与PLC通信模块硬件电路的设计；完成了PLC控制步进电机硬件电路的设计；最后，完成对平台控制软件的编写。最后，对测试平台实物进行了调试，对调试过程中遇到的问题以及解决方法作了简要介绍；给出了用论文中设计的平台测试时可能产生的误差以及减小误差的方法；用该平台对某型号的加速度传感器进行了测试，对测试得到的数据和厂家提供的参数进行对比，结果表明用该平台测试的加速度传感器参数准确、可信。
【作者】薛彦辉；
【导师】丑修建；石云波；
【作者基本信息】中北大学，电路与系统，2014，硕士
【关键词】加速度传感器；自动测试；步进电机；PLC；VB；

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