基于LabVIEW的微机械陀螺自动测试系统开发.pdf

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1、第24卷第2期传感技术学报Vo1．24No．22011年2月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．2011DevelopmentofAutomaticTestSystemforMicromachinedGyroscopeBasedonLabVIEWHEChunhua，CUlJian．YANJunjie，LlNLongtao。WANGFujuanGUOZhongyang，ⅣGZhenchuan，，Zhigang，YANGuizhen／1．NationalKeyLab

2、oratoryofScienceandTechnologyOltMicro／NanoFabrication，instituteofMicroelectronics，PekingUnivenity，既昭100871，China；~＼2．StateKeyboratoryofOptoelectronicMaterialsⅡndTechnologies，SunYat．SenUniversity，Guangzhou510275，China，Abstract：Anautomatictestsystemisreali

3、zedtoevaluatetheperformanceofmicromachinedgyroscopeeficiently．ThesystemisbasedonIabVIEWsoftwareandNIPXI4461dataacquisitioncard．Somekeyperformanceindicesmeasurementssuchassweep—frequency，closed—loopdrivingcontrol，scalefactorandzerodriftetcwerecarriedoutus

4、ingthetestsystem．Experimentalresultsdemonstratedthattheautomatictestsystemenhancedthegyrochiptestandsifting'seficiencygreatlywiththehelpofLabVIEW’Spowerfulprocessingfunctionandflexibledebuggingonline，itcouldpickouthigh—qualitygyrochipsreliablyandmakeasig

5、nificantpromotiontogyr0scope，sprocessingandproduction．Keywords：micromachinedgyroscope；performancemeasurement；closed—loopdrivingcontrol；LabVIEWsoftwareEEACC：7630doi：10．3969／j．issn．10(14—1699．2011．02．003基于LabVIEW的微机械陀螺自动测试系统开发何春华r，崔健，闫俊杰，林龙涛，王福娟，郭中洋，杨振川，蔡志

6、岗，闫桂珍，1．北京大学微电子学研究院微米／纳米加工技术国家级重点实验室，北京100871；、＼2．中山大学光电材料与技术国家重点实验室，广州510275／摘要：为了快速评估微机械陀螺的性能参数，结合NIPXI4461数据采集卡，用LabVIEW软件实现了陀螺信号处理算法和若干关键指标测试功能，包括陀螺扫频测试、闭环驱动控制测试、标度因数和零偏等相关性能测试。实验结果表明，该自动测试系统借助LabVIEW强大的信号处理功能以及灵活的在线调试大大地提高了陀螺芯片测试与筛选的效率，可以快速可靠地挑选出性能优

7、良的陀螺芯片，对陀螺的生产加工具有重要的促进作用。关键词：微机械陀螺；性能测试；闭环驱动控制；LabVIEW软件中图分类号：U666．1；TP212文献标识码：A文章编号：1004—1699(2011)02-0170-05微机械陀螺具有体积小、重量轻、功耗低、抗过统，以及国内清华大学研制的基于LabVIEW软件载能力强、能适用于较为恶劣的环境条件、易于集成的微机械陀螺管芯的扫频测试系统-o，它们都可用于和实现智能化等优点⋯，因此，微机械陀螺可广泛测量谐振频率、谐振幅值和Q值等相关参数，但是仅应用于汽车牵

8、引控制系统、行驶稳定系统、摄像机稳仅依靠有限的中测参数，如陀螺的谐振频率、谐振幅定系统、飞机稳定系统、以及军事等领域，因而值以及Q值，很难有效地筛选出性能优良的陀螺芯相关研究备受国内外的关注和重视。片。因此，开发一套能够评估陀螺若干关键性能指标随着微机械陀螺技术的快速发展，陀螺的性能测的测试系统成为研发过程中的一项迫切需要的工作。试的效率与精确度要求也越来越高。目前，国际上已文献[7]曾对MEMS陀螺振动特性实验的几种经研发出一些测试设备，