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三轴数字MEMS加速度计现场标定方法
Field Calibration of Three-Axis MEMS Digital Acceleration

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彭孝东 1   张铁民 2 *   李继宇 2   闫国琦 2  
文摘 微机电系统(micro electro mechanical systems,简称MEMS)加速度传感器作为低成本惯性测量单元在物体姿态监测中有着广泛应用。根据三轴数字加速度传感器的输出数学模型,详细推导了如何计算数学模型中标度因数、安装误差系数以及零偏值。提出一种基于长方体的六位置简单标定方法,对比三轴转台精确标定结果表明六位置简单标定法简单易行,精度较高,易于单片机实现,适合不具备三轴转台的场所,且该方法对MEMS三轴数字加速度计的校准具有很好的通用性。
其他语种文摘 The MEMS accelerometer has wide applications in object posture monitoring as a low-cost inertial measurement unit. According to the mathematical model of the three-axis digital MEMS accelerometer, the scale factor, zero bias,and error on the installation of the accelerometer are derived in detail. A simple six-position calibration method based on cuboids is proposed. In comparing the results with those of the three-axis turntable calibration, the six-position calibration method is shown to be simpler, more accurate, and easier for the MCU to achieve, which is suitable for places that lack a three-axis turntable. The six-position simple calibration method for the three-axis digital MEMS accelerometer thus demonstrates good universality.
来源 振动、测试与诊断 ,2014,34(3):544-548 【扩展库】
关键词 微机电系统 ; 加速度计传感器 ; 标定 ; 转台
地址

1. 华南农业大学工程学院, 机器人学国家重点实验室, 广州, 510642  

2. 华南农业大学工程学院, 广州, 510642

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 1004-6801
学科 水路运输;航空
基金 国家863计划 ;  中国科学院沈阳自动化研究所机器人学重点实验室基金
文献收藏号 CSCD:5184930

参考文献 共 12 共1页

1.  张智刚. 农业机械导航中的航向角度估计算法. 农业工程学报,2008,24(5):110-114 被引 10 次    
2.  薛亮. 基于MEMS传感器的微型姿态确定系统研究. 传感技术学报,2008,21(3):457-460 被引 15 次    
3.  张丽杰. 小型飞行器MEMS姿态测量系统. 振动、测试与诊断,2010,30(6):698-714 被引 9 次    
4.  宋丽君. MEMS加速度计的六位置测试法. 测控技术,2009,28(7):11-17 被引 16 次    
5.  Fong W T. Methods for in-field user calibration of an inertial measurement unit with-out external equipment. Measurement Science and Technology,2008,19(8):1-11 被引 26 次    
6.  赵玉龙. 机械故障信息监测MEMS高频加速度传感器. 振动、测试与诊断,2012,32(6):875-882 被引 3 次    
7.  李杰. MEMS微惯性测量组合标定技术研究. 传感器技术学报,2008,21(7):1170-1173 被引 7 次    
8.  Hung Y. A calibration method for six-accelerometer INS. International Journal of Control Automation and Systems,2006,4(5):615-623 被引 1 次    
9.  Syed Z F. A new multi-position calibration method for MEMS inertial navigation system. Measurement Science and Technology,2007,18(7):1897-1907 被引 40 次    
10.  孙枫. 基于Kalman滤波的加速度计十位置标定方法. 系统工程与电子技术,2011,33(10):2272-2276 被引 11 次    
11.  陈剑. 惯性系统中加速度计标定方法研究. 微电子学与计算机,2012,29(8):130-133 被引 11 次    
12.  肖桂平. 加速度计的多位置标定精度分析与比较. 战术导弹控制技术,2008,30(2):23-32 被引 4 次    
引证文献 16 篇

1 彭孝东 基于传感器校正与融合的农用小型无人机姿态估计算法 自动化学报,2015,41(4):854-860
被引 25 次

2 刘艳霞 基于非线性变换的加速度计误差标定与补偿 宇航计测技术,2016,36(2):37-41
被引 2 次

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