5th order sigma delta MEMS accelerometer system with enhanced linearity
Doğrusallığı geliştirilmiş 5. derece sigma delta MEMS ivmeölçer sistemi
- Tez No: 415558
- Danışmanlar: PROF. DR. TAYFUN AKIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Bu tez değişken açıklığa sahip sığasal MEMS ivmeölçer sensörü içeren doğrusallığı geliştirilmiş 5. derece sigma delta MEMS ivmeölçer okuma devresini anlatmaktadır. Değişken açıklığa sahip sığasal MEMS ivmeölçerler yüksek duyarlılık, güvenilirlik ve darbelere karşı dayanıklı olması itibariyle seyrüsefer uygulamalar için uygun olmasına rağmen, bu tip mekanik sensörler doğrusal olmayan girdi çıktı ilişkisine sahip olması nedeniyle kapalı döngü içerisinde çalıştırılsalar dahi düşük döngü kazancından ötürü performans kaybına uğrarlar. Bu sebeple bu araştırmanın amacı daha önce ODTÜ-MEMS Merkezinde tasarlanan sigma delta arayüz devresine orantılı-entegral kontrolcüsü ekleyerek ivmeölçerin doğrusallık performansını iyileştirmek ve mekanik sensörden kaynaklanan doğrusallık kaybını ortadan kaldırmaktır. Bu amaçla ilk olarak değişken açıklığa sahip sığasal ivmeölçerin doğrusallık özelliği çalışılmıştır. Sonrasında orantılı-entegral kontrolcüsü içeren ivmeölçer sistemindeki doğrusallık performansının iyileştiğini göstermek için MATLAB-Simulink simulasyonları yapılmıştır. Çeşitli ivmeölçerlerin okuma devresiyle birleştirilmesine olanak sağlayan orantılı-entegral kontrolcüsü, XFab 0.35 µm CMOS teknolojisi ile düşük gürültü, düşük offset kararsızlığı ve yüksek doğrusallık sağlayacak şekilde tasarlanmış ve ürettirilmiştir. Geliştirilen yeni okuma devresi ODTÜ-MEMS Merkezinde üretilen ivmeölçer ile 16 bacaklı metal paket içinde performans testleri yapılmak üzere birleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis reports the linearity enhanced 5th order sigma delta MEMS accelerometer readout circuit utilizing varying gap type capacitive MEMS accelerometer sensor. While varying gap type capacitive MEMS accelerometers provide high sensitivity, high reliability and high shock tolerance suitable for navigation grade applications, these types of mechanical sensors suffer from the non-linear input to output relation even in the closed loop operation due to the limited loop gain. Thus, this research aims to improve the linearity performance and eliminate the non-linear behavior of mechanical sensor by employing PI controller in the sigma delta interface circuit designed previously in METU-MEMS Center. In order to achieve this goal, firstly the non-linear behavior of the capacitive MEMS accelerometer is examined. Then, MATLAB-Simulink simulations are performed to demonstrate the enhancement in the linearity performance of the accelerometer system taking advantage of PI controller in the loop. Programmable PI controller which enables integration of various MEMS accelerometer with the readout circuit is implemented carefully using XFab 0.35µm CMOS process to guarantee low noise and bias instability while providing enhanced linearity performance. Designed readout is integrated with the MEMS accelerometer which is fabricated at METU-MEMS Center in a 16-pin metal package to perform system level performance tests.
Benzer Tezler
- A versatile 5th order sigma-delta modulation circuit for MEMS capacitive accelerometer characterization
Kapasitif MEMS ivmeölçer karakterizasyonu için çok yönlü 5 dereceli sigma-delta modülasyon devresi
TUNJAR ASGARLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AKIN
- Çelik gömme kompozit kolon, kiriş ve bağ kirişli bir binanın yapısal tasarımı ve doğrusal olmayan analizi
Structural design and nonlinear analysis of a building with steel encased composite column, beam and coupling beam
GİZEM SIĞLA AÇIKELLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUTLU DARILMAZ
- Asetik asitle indüklenmiş kolitte kantaron yağının etkinliğinin araştırılması
Investigation of the efficacy of cantaron oil in collitis which is induced by acetic acid
İSHAK AYDIN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
Genel CerrahiÇukurova ÜniversitesiGenel Cerrahi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL CEM ERAY
- Antalya traverten platosu toprak örtüsünün jeohidrolojik özelliklerinin alansal değişimi
Areal variations in geohydrological properties of the soil cover of the Antalya travertine plateau
SELİM ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Jeoloji MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiJeoloji (Hidrejeoloji) Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET EKMEKÇİ
- Yansıtıcı düşünme etkinlikleri ile destekli tam öğrenme modelinin tıp fakültesi öğrencilerinin üstbiliş becerileri, öz-düzenleme stratejileri, öz-yansıtma becerileri, öz-yeterlik inançları, eleştirel düşünme becerileri ve akademik başarılarına etkisi
The effect of mastery learning model supported with reflective thinking activities on medical students' metacognitive skills, self-regulation strategies, self-reflection skills, self-efficacy beliefs, critical thinking skills and academic achievement
ŞENEL ELALDI
Doktora
Türkçe
2013
Eğitim ve ÖğretimFırat ÜniversitesiEğitim Programları ve Öğretimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇETİN SEMERCİ