自校准传感激励器

   如图2.13所示为一种自校准方法,它接近理论上说的在一个智能传感器内部集成传统校准的设置。这个图显示了一个被称为“传感激励器”的一个例子:传感器和激励器的组合。激励器生成一个校准信号XREF,被增加到传感器输人 端的外部被测量值XEⅩT上。在传感器的输出端,参考信号的响应yREF被分离出来并且与被期望运用到激励器上的信号产生的响应相比较。基于比较结果,传感器对外部信号的响应yExT用来修正由传感器引起的误差。

    图2.13 自校准传感激励器框图

    这种方法仅在两种情况下起作用。首先,需要一个精准的激励器,由于系统的总体可实现的最佳精确度与激励器精度紧密相关。因此,从实现目标的角度,这种方法实现一个精准的激励器比实现一个精准的传感器更有意义。其次,它可以区分传感器对激励器产生的校准信号的响应和传感器对外在被测量值的响应。

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    这个是可以实现的,例如,与外部被测量量相比,通过调制校准信号使其占用频谱的不同部分,并且能够靠滤波或同步检测来进行信号分离。有时,激励信号能够间接产生。例如,在一个自校准惯性传感器中,激励器不大可能产生加速或旋转。反而,它可能运用一个(静电的)力在传感器的质量检测上,这个力与外部加速度和旋转产生的力相似。这种最新的例子能在本章参考文献中找到,该文献中描述了一个受地球自转偏向力影响的陀螺仪,其所受的地球自转偏向力被模仿用于旋转激励的应用设各产生设各的驱动和检测模式。