[发明专利]一种三轴振动传感器的校准方法

说明书

本发明公开了一种三轴振动传感器的校准方法，包括以下步骤：S1：材料准备，选取一个正直角三棱锥，三个待校准MEMS模块，螺钉，一次性速干胶水和标准振动源；S2：将一个正方体沿对角的三个点削开，即可得到一个正直角三棱锥（通常会将正直角三棱锥底部的三个角（4）削去部分，以便于安装，但也仅仅是为了安装，别无它用。削掉此三个角或不削掉均为本专利的保护范围），正直角三棱锥底端的中心处开设有螺钉孔，使螺钉孔与螺钉的一端固定连接，本发明通过将待检测的三个MEMS模块粘贴在正直角三棱锥上，取代原有的正方体进行校准，解决了每个芯片都要单独校准三个轴，校准过程将非常繁琐且效率极其低下的问题，极大的提高了芯片校准的效率。

技术领域

本发明涉及一种校准方法，特别涉及一种三轴振动传感器的校准方法，属于芯片制备技术领域。

背景技术

一般的MEMS振动传感器芯片在幅频响应的高频部分是幅度衰减或者由于共振点的原因是向上拱起的，图2、图3和图4为常见的几种典型的MEMS芯片幅频响应图（画圈区域代表需要校准和补偿的区域），太低的频带由于通频带比较平坦，因此无须校准，太高的频带偏离正常值已经很大，即使进行校准意义也不大，因此这里所说的校准区域主要是中高频带。，如果我们既想提升MEMS芯片的带宽，又要保证相应的精度，就需要对MEMS芯片的中高频带进行校准，但是常用的MEMS芯片的一致性很差，一套校准系数并不能适用于所有的此种型号的MEMS芯片，那么就需要对每个MEMS芯片在中高频部分单独校准，但由于标准校准源都是单轴的，如果每个芯片都要单独校准三轴，校准过程将非常繁琐且效率极其低下。

常见的校准方法一般将单轴的MEMS模块直接用一次性速干胶水平粘贴在振动标准源的上方表面上，但是对于三轴的MEMS芯片，只有Z轴适用于此种方法，校完Z轴之后如果想继续校准X轴或者Y轴，这需要借助外部其它结构件来辅助校准，如图5中的正方体块，借助此正方体的三个面，则可依次粘贴并校准三轴MEMS传感器的X轴、Y轴和Z轴，虽然这种方法也可最终达到目的，但每个芯片均需要分3次校准三个方向，即需要分三次粘接在正方块的三个面上，既费时费力，又效率低下，并且每次最多只能校准一个MEMS模块。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三轴振动传感器的校准方法，以解决上述背景技术中提出的常用的MEMS芯片的一致性很差，一套校准系数并不能适用于所有的此种型号的MEMS芯片，那么就需要对每个MEMS芯片在中高频部分单独校准，但由于标准校准源都是单轴的，如果每个芯片都要单独校准三轴，校准过程将非常繁琐且效率极其低下的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括以下步骤：S1：材料准备，选取一个正直角三棱锥，三个待校准MEMS模块，螺钉，一次性速干胶水和标准振动源；

S2：将正直角三棱锥底部的三个直角削去形成截面，正直角三棱锥底端的中心处开设有螺钉孔，使螺钉孔与螺钉的一端固定连接，螺钉的另一端与标准振动源轴向的中心处开设的轴孔固定连接，然后在正直角三棱锥的三个面涂设一次性速干胶水，将三个待校准MEMS模块3分别粘在对应的三个面上；

S3：使标准振动源通过外接开关与外接电源电性连接，打开标准振动源进行校准；

S4：a1：标准的正直角三棱锥（图9）的几何图形，TA ⊥ TBC平面，TB ⊥ TAC平面，TC ⊥TAB平面， 三条棱TA = TB = TC，三条底边AB = BC = AC ，TD为直角三角形ABT的底高，TH为正直角三棱锥（2）顶端垂直于底面的正直角三棱锥（2）高，由于TC ⊥ TAB平面，即TC垂直于TAB平面上的任意直线，因此TC ⊥ TD，设TD = a，则AB = BC = AC = 2a，TA = TB = TC=a，CD=a，由三角形面积等效公式可知：TC×TD = CD×TH，即a×a = a×TH，因此TH =a ;

由此可知：TH和TC之间的夹角为：cos（）= cos（）≈54.7356；