[发明专利]MEMS加速度传感器性能参数标定方法、处理器及系统

说明书

本申请提供了一种MEMS加速度传感器性能参数标定方法、处理器及系统，驱动闭环控制转动平台对待测MEMS加速度传感器进行重力场下的360度转动多点定位，获得其输入轴加速度、输出轴加速度、摆轴加速度和实际输出量，再利用其预设模型方程，获得期望输出量后，对该期望输出值和实际输出值进行最小二乘法拟合运算，获得待测MEMS加速度传感器的各项模型参数，使模型参数中待测MEMS加速度传感器的偏值和标度因数中均不包含待测MEMS加速度传感器的二次非线性系数、三次非线性系数、交叉耦合灵敏度和交叉耦合系数，且解决了现有技术中标准传感器自身精度限制对最终标定结果精度的影响，大大提高了系统的标定精度以及标定效率。

技术领域

本申请主要涉及参数标定技术领域，更具体地说是涉及一种MEMS加速度传感器性能参数标定方法、处理器及系统。

背景技术

微机械电子系统(Micro-Electro-Mechanical-Systems，简称MEMS)是在微电子技术基础上结合精密机械技术发展起来的一个新的科学技术领域，其与微型制造技术的发展推动了微惯性器件和微惯性测量单元技术的发展，从而导致了MEMS加速度传感器的产生。

其中，MEMS加速度传感器是通过微加工工艺在硅片上加工成形的惯性检测元件，由于其具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高等特性，且其加工工艺在一定程度上能够与传统的集成电路工艺兼容，易于实现数字化、智能化以及批量生产，因而，目前MEMS加速度传感器已经被广泛应用于航空航天、汽车工业、医疗保健、商业导航、陆上勘探、强震动观测、消费类电子等领域。

在实际应用中，MEMS加速度传感器在研制后及使用前通常均需要通过各种试验对其性能参数进行标定校准，以保证对其性能参数的准确应用，进而保证实际工作的稳定性和可靠性。然而，申请人发现，由于现有的标定方法及系统主要采用标准MEMS加速度传感器对比法，因此，受标准MEMS加速度传感器自身精度的影响，其标定精度较低，而且，现有的这种标定方法对待测MEMS加速度传感器的标定校准的性能参数有限，无法实现批量化自动校准的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种MEMS加速度传感器性能参数标定方法、处理器及系统，解决了现有的标准加速度计对比法中，存在的对待测MEMS加速度传感器的标定校准的性能参数有限、标定精度低，且无法实现批量化自动校准，从而无法满足实际需求的技术问题。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

一种MEMS加速度传感器性能参数标定方法，所述方法还包括：

驱动闭环控制转动平台控制待测MEMS加速度传感器实现重力场下的360度转动多点定位，获得所述待测MEMS加速度传感器的输入轴加速度、输出轴加速度、摆轴加速度和实际输出量；

利用获得的所述输入轴加速度、所述输出轴加速度、所述摆轴加速度，以及所述待测MEMS加速度传感器的预设模型方程，获得所述待测MEMS加速度传感器的期望输出量；

对所述待测MEMS加速度传感器的所述实际输出量和期望输出量进行最小二乘法拟合运算，获得所述待测MEMS加速度传感器的各项模型参数；

其中，所述模型参数中所述待测MEMS加速度传感器的偏值和标度因数中均不包含所述待测MEMS加速度传感器的二次非线性系数、三次非线性系数、交叉耦合灵敏度和交叉耦合系数。

优选的，对所述待测MEMS加速度传感器的性能参数进行n次测量后，所述方法还包括：

利用预设的第一计算公式，计算所述模型参数中的所述偏值的标准差，所述第一计算公式的表达式为：