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本文以石英挠性加速度计为敏感元件的倾角传感器为例,针对倾角传感器的温度补偿展开了研究。本文阐述了国内外对于石英挠性加速度计,在温度补偿方面的状况,提出了其应用在倾角测量时,温度补偿研究的欠缺,并结合石英挠性加速度计作为倾角敏感元件,在军事、工业方面应用广泛的现状,说明了温度补偿研究的迫切性。 本文以石英挠性加速度计为线加速度计的代表,通过对其结构进行详细的介绍,结合牛顿第二定律,分析其工作原理,从最基本的定律给出了石英挠性加速度计的原理公式,提出使用反正弦法计算倾角,结合温度对各个基本物理量的影响,提出了合理的补偿模型。课题针对实际情况,设计了高精倾角传感器的硬件电路,并结合温度补偿模型结构,编写了适合应用补偿模型的软件程序。实验中应用自己设计的倾角传感器,进行了多个温度点角度间的检测,获得了大量的实验数据。本文应用统计中的最大似然估计实现采样数据的准确获取,应用最小二乘法对采样数据进行处理,获得角度计算参数,以及角度计算参数关于温度的函数表达式。应用计算结果对倾角传感器进行温度补偿,通过与传统传感器进行对比,得到如下结论:应用反正弦法计算倾角,将会获得极高的精度;应用更改计算参数的温度补偿法,算法简单、生产简便,补偿后精度高。 本文使用了反正弦法对倾角进行计算,并在此算法的基础上应用了补偿算法,程序编写简便、易懂,获得的补偿后倾角精度极高。对可以应用反正弦法求倾角的倾角传感器的温度补偿有重大的实用价值。