并联式六维加速度传感器的虚拟仪器设计开题报告

1. 研究目的与意义

任何传感器的正常工作都离不开软件测量系统，主要用于采样、记录输入、输出信号以及进行数据处理。

该系统的功能、模块以及实现方式与系统本身的工作原理有关，且还未实现通用化。

目前，多维传感器的研制是传感器领域的热点问题，且关系到其它领域的发展。

2. 国内外研究现状分析

一、并联式六维加速度传感器的国内外研究现状：

国内外正在研究的六维加速度传感器从待测六维加速度在传感器上的作用部位来划分，主要有质量块作用型和基座作用型两类。

日本立命馆大学的amarasinghe 等人在一种压阻式六维力传感器^【1】的基础上进行改进，提出了一种基于四梁结构的压阻式六维加速度传感器^【2-5】，如图1所示。该设计思想的优点是满足了传感器的微型化要求，缺点是灵敏度各向同性度差，且难以从理论上准确建立系统的动力学模型，线性化处理之后造成传感器的测量精度较低。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）通过编写驱动程序，对并联式六维加速度传感器的12路信号进行数据采集，并对采集信号进行滤波、剔除野值、去趋势项等预处理。

（2）对上述12通道的预处理数据进行频谱特性分析，并据此分析噪声来源。

4. 研究创新点

六维加速度传感器属于多输入多输出类惯性测量仪器，目前国内外尚无与之匹配的软件系统。本选题从该类传感器的解耦机理出发，通过挖掘输入量、输出量之间的映射关系，在LabVIEW平台上开发与之匹配的虚拟仪器，包括数据采集、分析、处理等模块。

拟开发的虚拟仪器不但适用了六维加速度的测量，还适用于其它多维传感器的测量，具有普适性强的优点。另外，通过该虚拟仪器的输出结果还能够反映信号噪声情况，能够为后续解耦提供参考。